Προϊόντα

Το Mycobacterium tuberculosis μπορεί να επιμένει για δεκαετίες στον ανθρώπινο ξενιστή.Αυστηρές οδοί απόκρισης που περιλαμβάνουν ανόργανο πολυφωσφορικό [poly(P)], το οποίο συντίθεται και υδρολύεται από την πολυφωσφορική κινάση (PPK) και την εξωπολυφωσφατάση (PPX), αντίστοιχα, πιστεύεται ότι διαδραματίζουν βασικό ρυθμιστικό ρόλο στη βακτηριακή εμμονή.Δείχνουμε εδώ ότι η συσσώρευση πολυ(Ρ) του M. tuberculosis συνδέεται χρονικά με τον περιορισμό της βακτηριακής ανάπτυξης.Εντοπίζουμε επίσης το M. tuberculosis Rv1026 ως μια νέα εξωπολυφωσφατάση με υδρολυτική δράση έναντι του πολυ(Ρ) μακράς αλυσίδας.Χρησιμοποιώντας ένα επαγώμενο από τετρακυκλίνη σύστημα έκφρασης για τον περιορισμό της έκφρασης του Rv1026 (ppx2), βρήκαμε ότι η συσσώρευση πολυ(Ρ) του M. tuberculosis οδηγεί σε επιβράδυνση της ανάπτυξης και μειωμένη ευαισθησία στην ισονιαζίδη, αυξημένη αντίσταση στη θερμότητα και το όξινο pH και ενισχυμένη ενδοκυτταρική επιβίωση κατά τη διάρκεια μόλυνσης από μακροφάγα.Με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης, το στέλεχος knockdown ppx2 εμφάνισε αυξημένο πάχος κυτταρικού τοιχώματος, το οποίο συσχετίστηκε με μειωμένη διαπερατότητα κυτταρικού τοιχώματος σε υδρόφιλα φάρμακα παρά με επαγωγή αντλιών εκροής φαρμάκων ή αλλοιωμένο σχηματισμό βιοφίλμ σε σχέση με τον έλεγχο κενού φορέα.Η μεταγραφική και η μεταβολομική ανάλυση αποκάλυψε μια μεταβολική καθοδική μετατόπιση του knockdown ppx2 που χαρακτηρίζεται από μειωμένη μεταγραφή και μετάφραση και μια πτώση των επιπέδων 3-φωσφορικής γλυκερόλης.Συνοπτικά, το poly(P) παίζει σημαντικό ρόλο στον περιορισμό της ανάπτυξης του M. tuberculosis και στη μεταβολική μετατόπιση και συμβάλλει στην ανοχή στα αντιβιοτικά μέσω της αλλοιωμένης διαπερατότητας του κυτταρικού τοιχώματος. Η αυστηρή απόκριση, που περιλαμβάνει τα ρυθμιστικά μόρια ανόργανο πολυφωσφορικό [poly(P)] και (p )ppGpp, πιστεύεται ότι μεσολαβεί στην επιμονή του Mycobacterium tuberculosis.Σε αυτή τη μελέτη, εντοπίσαμε ένα νέο ένζυμο (Rv1026, PPX2) υπεύθυνο για την υδρόλυση πολυ(Ρ) μακράς αλυσίδας.Ένα γενετικά τροποποιημένο στέλεχος M. tuberculosis με έλλειψη στο γονίδιο ppx2 έδειξε αυξημένα επίπεδα πολυ(Ρ), τα οποία συσχετίστηκαν με πρώιμη διακοπή της βακτηριακής ανάπτυξης και μειωμένη ευαισθησία στο φάρμακο πρώτης γραμμής ισονιαζίδη, καθώς και αυξημένη βακτηριακή επιβίωση κατά την έκθεση στο στρες συνθήκες και εντός των μακροφάγων.Σε σχέση με το στέλεχος ελέγχου, το μετάλλαγμα έδειξε αυξημένο πάχος του κυτταρικού τοιχώματος και μειωμένη διαπερατότητα του φαρμάκου.Η παγκόσμια γονιδιακή έκφραση και η ανάλυση μεταβολιτών αποκάλυψαν μειωμένη έκφραση του μεταγραφικού και μεταφραστικού μηχανισμού και μια αλλαγή στη χρήση της πηγής άνθρακα.Συνοπτικά, η ρύθμιση της ισορροπίας πολυ(Ρ) είναι κρίσιμη για τον σχηματισμό επίμονων στο M. tuberculosis.