Продукты

Микобактерии туберкулеза могут десятилетиями сохраняться в организме человека.Считается, что строгие пути ответа с участием неорганического полифосфата [поли(Ф)], который синтезируется и гидролизуется полифосфаткиназой (PPK) и экзополифосфатазой (PPX) соответственно, играют ключевую регулирующую роль в персистенции бактерий.Здесь мы показываем, что накопление поли(Р) M.tuberculosis временно связано с ограничением роста бактерий.Мы также идентифицируем M.tuberculosis Rv1026 как новую экзополифосфатазу с гидролитической активностью в отношении длинноцепочечной поли(P).Используя индуцируемую тетрациклином экспрессионную систему для подавления экспрессии Rv1026 (ppx2), мы обнаружили, что накопление поли(Р) M.tuberculosis приводит к замедлению роста и снижению восприимчивости к изониазиду, повышению устойчивости к теплу и кислому рН и повышению внутриклеточной выживаемости. при макрофагальной инфекции.По данным просвечивающей электронной микроскопии штамм ppx2 с нокдауном показал увеличенную толщину клеточной стенки, что было связано со сниженной проницаемостью клеточной стенки для гидрофильных лекарств, а не с индукцией насосов оттока лекарств или измененным образованием биопленки по сравнению с контрольным пустым вектором.Транскриптомный и метаболомный анализ выявил метаболический спад нокдауна ppx2, характеризующийся снижением транскрипции и трансляции и снижением уровней глицерин-3-фосфата.Таким образом, поли(P) играет важную роль в ограничении роста M.tuberculosis и снижении метаболизма и способствует толерантности к антибиотикам за счет изменения проницаемости клеточной стенки. )ppGpp, как полагают, опосредует персистенцию Mycobacterium tuberculosis.В этом исследовании мы идентифицировали новый фермент (Rv1026, PPX2), ответственный за гидролиз длинноцепочечной поли(P).Генно-инженерный штамм M.tuberculosis с дефицитом гена ppx2 показал повышенный уровень поли(P), что было связано с ранней остановкой роста бактерий и снижением чувствительности к препарату первой линии изониазиду, а также с повышенной выживаемостью бактерий при воздействии стресса. условиях и внутри макрофагов.По сравнению с контрольным штаммом мутант показал увеличенную толщину клеточной стенки и сниженную проницаемость для лекарств.Глобальная экспрессия генов и анализ метаболитов выявили снижение экспрессии механизмов транскрипции и трансляции и сдвиг в использовании источника углерода.Таким образом, регуляция баланса поли(Р) имеет решающее значение для образования персистеров у M.tuberculosis.