二腺苷四磷酸水解酶 YqeK 调控金黄色葡萄球菌的适应性、生物膜形成、葡萄球菌黄素生成及毒力

二腺苷四磷酸（Ap4A）是一种核苷酸代谢物，在体外可被金黄色葡萄球菌中的 YqeK 水解酶降解。本研究在应激、抗生素、生物被膜以及巨噬细胞感染条件下分析了 yqeK 突变体的表型，以探究 Ap4A 在金黄色葡萄球菌 COL 中的功能。通过核苷酸代谢组学，我们证实，与野生型相比，yqeK 突变体中的 Ap4A 水平升高了 105 倍，同时腺苷酸和鸟苷酸核苷酸库水平降低。yqeK 突变体在 LB、TSB 和 RPMI 培养基中的生长出现延迟，并且在致死性氧化应激和醌类应激下的存活率降低。转录组分析显示，sspABC 操纵子以及 CodY、T-box Met 和 G-box 调控子均上调，表明氨基酸和 GTP 生物合成增强；而在 yqeK 突变体中，AgrA、Fur、PurR 和 T-box Cys 调控子均下调。在 yqeK 回补菌株中，这些基因表达变化可恢复至野生型水平，同时还出现了 DNA 损伤应答，其表现为 LexA 调控子成员以及可移动遗传元件（致病岛 SAPI3 和前噬菌体 L54a）的诱导。此外，yqeK 突变体表现出生物被膜形成增强、细胞内铁水平升高以及葡萄球菌黄素水平降低。通过感染实验，我们证实 yqeK 突变体在 J774A.1 小鼠巨噬细胞内的存活率降低，这支持了 Ap4A 通过 Agr 调控的毒力因子参与金黄色葡萄球菌致病性调控这一联系。未来的研究应致力于阐明 Ap4A 如何调控金黄色葡萄球菌中的核苷酸、铁和氨基酸代谢，以及生物被膜和毒力表型。重要性：金黄色葡萄球菌是一种重要的人类病原体，尤其可在免疫功能受损患者中引发危及生命的感染。由于多重耐药菌株日益流行，寻找新的药物靶点已成为当务之急。已有研究表明，二腺苷四磷酸（Ap4A）可参与细菌的应激反应、抗生素耐药性、生物被膜形成和毒力调控。在本研究中，我们发现，在金黄色葡萄球菌 COL 中，编码 Ap4A 水解酶的 yqeK 基因缺失会导致 Ap4A 水平升高。此外，yqeK 突变体在氧化应激期间以及感染小鼠巨噬细胞后的生长和存活能力均受到损害，表明 Ap4A 参与金黄色葡萄球菌中的宿主—病原体相互作用。转录组分析揭示，核苷酸、氨基酸和铁代谢均发生改变，同时 Agr 调控的细胞毒素下调，这些变化共同导致 yqeK 突变体毒力降低。总之，我们的研究结果为设计靶向 YqeK 的抑制剂、对抗金黄色葡萄球菌感染提供了线索。

二腺苷四磷酸（Ap4A）是一种核苷酸代谢物，可被 YqeK 水解酶降解。

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🏷️ 二腺苷四磷酸代谢 YqeK水解酶 金黄色葡萄球菌 生物膜形成 细菌毒力 宿主—病原体相互作用