胱氨酸/半胱氨酸调控活性氧代谢影响大肠杆菌耐药性

【背景】随着越来越多超级细菌出现和抗生素资源的渐渐枯竭,细菌耐药机制研究愈加重要。【目的】探讨大肠杆菌内源半胱氨酸推动Fenton反应,调控胞内的活性氧水平,从而影响细菌耐药性这一代谢途径。【方法】在贫硫的培养条件下,通过控制外源胱氨酸和抗生素浓度,研究了胱氨酸/半胱氨酸对大肠杆菌耐药性的影响。【结果】较低水平的半胱氨酸使大肠杆菌对抗生素的耐药性增强,RNA-Seq的结果证明了胱氨酸内流对Fur、CysB和SOS的调控作用。LC-MS对外流硫醇的分析显示,细胞会快速将过量内流的半胱氨酸泵出胞外。在抗生素一定浓度范围内,半胱氨酸外排泵AlaE表现出良好的细胞保护作用。【结论】大肠杆菌对不同作用机理抗生素硫酸庆大霉素、氨苄青霉素和诺氟沙星的耐药性均受内源半胱氨酸水平的影响。本文通过研究半胱氨酸调控活性氧代谢对大肠杆菌耐药性的影响,为探讨细菌耐药性机制提供新的理论依据。