合成生物催化剂 摘自于:https://mbio.asm.org/content/10/1/e02915-18

(Mn)离子在细胞中具有酶促辅助因子的功能和抗氧化能力,被普遍认为是一种对致病菌有益的重要营养物质;但其在高浓度时可能是有毒的;因此,维持细胞内锰稳态是生存所必需的。

发表在《mBio》的“Manganese Detoxification by MntE Is Critical for Resistance to Oxidative Stress and Virulence of Staphylococcus aureus”介绍了金黄色葡萄球菌Staphylococcus.aureus的一种锰外排蛋白MntE,它是阳离子扩散促进剂(cation diffusion facilitator,CDF)蛋白家族的成员之一,存在于在革兰氏阳性病原体中。研究发现Mn过量时mntE转录的上调依赖于MntR的存在,MntRmntABC Mn摄取系统的转录抑制因子。mntEmntR的失活导致添加Mn的培养基的生长缓慢,表明mntE是解毒过量Mn所必需的蛋白。mntE失活导致细胞内Mn水平升高,但细胞内铁(Fe)降低,这支持了mntE蛋白Mn外排泵的功能以及Mn外排影响胞内Fe稳态的假设。研究者还发现mntE失活的菌株对NaOCl和百草枯等氧化剂更为敏感,说明Mn的稳态对抵抗氧化应激至关重要。此外,mntEmntR的失活影响金黄色葡萄球菌在感染过程中的毒性,这表明细胞内锰稳态在金黄色葡萄球菌毒力中的重要性。


Figure.S. aureus requires mntE for growth in the presence of excess Mn

综上所述,该研究支持了MntR通过平衡mntABC的转录抑制和mntE的诱导来控制Mn稳态的模型,这两者对金黄色葡萄球菌的发病机制都至关重要。因此,Mn外排有助于细菌在感染过程中的存活和毒力,确立了MntE作为潜在的抗菌靶点,并拓展了我们对Mn稳态的理解。

(杨萍 摘译)


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