Produkter

Mycobacterium tuberculosis kan vedvare i flere tiår i den menneskelige verten.Strenge responsveier som involverer uorganisk polyfosfat [poly(P)], som syntetiseres og hydrolyseres av henholdsvis polyfosfatkinase (PPK) og eksopolyfosfatase (PPX), antas å spille en sentral regulatorisk rolle i bakteriell persistens.Vi viser her at M. tuberculosis poly(P) akkumulering er tidsmessig knyttet til basillær vekstbegrensning.Vi identifiserer også M. tuberculosis Rv1026 som en ny eksopolyfosfatase med hydrolytisk aktivitet mot langkjedet poly(P).Ved å bruke et tetracyklin-induserbart ekspresjonssystem for å slå ned uttrykket av Rv1026 (ppx2), fant vi at M. tuberculosis poly(P)-akkumulering fører til redusert vekst og redusert mottakelighet for isoniazid, økt motstand mot varme og sur pH, og forbedret intracellulær overlevelse under makrofaginfeksjon.Ved transmisjonselektronmikroskopi viste ppx2 knockdown-stammen økt celleveggtykkelse, noe som var assosiert med redusert celleveggpermeabilitet for hydrofile medikamenter i stedet for induksjon av medikamentutstrømningspumper eller endret biofilmdannelse i forhold til den tomme vektorkontrollen.Transkriptomisk og metabolomisk analyse avslørte en metabolsk nedgiring av ppx2 knockdown preget av redusert transkripsjon og translasjon og en nedgiring av glyserol-3-fosfatnivåer.Oppsummert spiller poly(P) en viktig rolle i M. tuberculosis vekstbegrensning og metabolsk nedgiring og bidrar til antibiotikatoleranse gjennom endret celleveggpermeabilitet. Den stringente responsen, som involverer de regulatoriske molekylene uorganisk polyfosfat [poly(P)] og (p) )ppGpp, antas å mediere Mycobacterium tuberculosis persistens.I denne studien identifiserte vi et nytt enzym (Rv1026, PPX2) som er ansvarlig for å hydrolysere langkjedet poly(P).En genetisk konstruert M. tuberculosis-stamme med mangel på ppx2-genet viste økte poly(P)-nivåer, som var assosiert med tidlig bakteriell vekststans og redusert mottakelighet for førstelinjemedikamentet isoniazid, samt økt bakteriell overlevelse under eksponering for stress. forhold og innenfor makrofager.I forhold til kontrollstammen viste mutanten økt tykkelse på celleveggen og redusert medikamentpermeabilitet.Global genekspresjon og metabolittanalyse avslørte redusert ekspresjon av transkripsjons- og translasjonsmaskineriet og et skifte i karbonkildeutnyttelsen.Oppsummert er regulering av poly(P)-balansen kritisk for persisterdannelse ved M. tuberculosis.