聚羟基烷酸酯碳体对营养波动和妥布霉素暴露期间生长停滞的铜绿假单胞菌活性与存活力的影响

由 root 提交于 周三, 10/07/2026 - 16:47
机会致病菌铜绿假单胞菌能够通过将(R)-3-羟基脂肪酸聚合为聚羟基烷酸酯(PHA),形成大型细胞内碳体,从而储存碳。这些结构主要作为过量碳的储存形式,可在营养失衡期间被利用;不过,越来越多的研究表明,碳体还在应激响应中发挥次级功能。多种变形菌能够形成碳体,且在用于生物塑料生产和废水处理的菌株中,碳体已得到较为充分的表征。然而,碳体在致病菌中的存在、调控机制及功能仍知之甚少。我们在氮源匮乏但碳源过量、且生长停滞的铜绿假单胞菌中,采用BODIPY 493/503对碳体进行染色,并结合流式细胞术和荧光显微镜,对碳体的丰度及动态变化进行了表征。我们发现,碳体显著影响生长停滞的铜绿假单胞菌的能量状态和生物合成能力,并影响蛋白质生物合成、鞭毛运动以及ATP/NADPH储备。研究发现,在营养条件波动期间,碳体的生成与利用可为生长停滞的铜绿假单胞菌带来显著的适应度优势。在富营养培养基的生长延滞期可观察到小型碳体;在多个不同的实验室菌株和临床菌株中,生成这些结构的能力均得以保留,但其动态变化和最大含量有所不同。例如,利物浦流行株LESB58几乎不显示BODIPY染色,而与其亲缘关系密切的LESB65菌株则显示出较高水平的染色。更为关键的是,我们发现生长停滞细胞在暴露于妥布霉素后会使碳体解聚,而碳体解聚可显著提高铜绿假单胞菌对妥布霉素的敏感性。综上所述,我们的观察结果表明,碳体对铜绿假单胞菌的生理状态、代谢活动及抗生素敏感性均具有显著影响。

聚羟基链烷酸酯碳贮体影响营养波动和妥布霉素暴露期间生长停滞的铜绿假单胞菌的活性与存活率 | bioRxiv

跳转至主要内容

主页

关于

投稿

提醒 / RSS

搜索此关键词

高级搜索

最新结果

聚羟基链烷酸酯碳贮体影响营养波动和妥布霉素暴露期间生长停滞的 铜绿假单胞菌 的活性与存活率

Findlay Duncan Munro

查看 ORCID 资料

Megan Bergkessel

doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.04.756612

Findlay Duncan Munro 邓迪大学生命科学学院

在 Google Scholar 中查找该作者

在 PubMed 中查找该作者

在本网站中搜索该作者

Megan Bergkessel 邓迪大学生命科学学院

在 Google Scholar 中查找该作者

在 PubMed 中查找该作者

在本网站中搜索该作者

Megan Bergkessel 的 ORCID 记录

通讯作者:

mbergkessel001{at}dundee.ac.uk

摘要

信息/历史

指标

预览 PDF

摘要

机会致病菌铜绿假单胞菌能够通过将(R)-3-羟基脂肪酸聚合为聚羟基链烷酸酯(PHA),并形成大型胞内碳贮体来储存碳。这些结构主要作为过量碳的储存库,在营养失衡期间可被利用,但越来越多的研究表明,它们还具有应激反应中的次级功能。多种变形菌能够形成碳贮体,而在用于生物塑料生产和废水处理的菌株中,这些结构已得到较为充分的表征。然而,病原细菌中碳贮体的存在、调控及功能仍缺乏深入了解。我们在氮源缺乏但碳源过量供给的条件下,利用流式细胞术和荧光显微镜,并通过 BODIPY 493/503 对碳贮体进行染色,表征了生长停滞的铜绿假单胞菌中碳贮体的丰度及其动态变化。我们发现,碳贮体会显著影响生长停滞的铜绿假单胞菌的能量代谢和生物合成产出,进而影响蛋白质生物合成、鞭毛运动以及 ATP/NADPH 储备。在营养条件波动期间,碳贮体的产生和利用能够为生长停滞的铜绿假单胞菌带来显著的适应度优势。在富营养培养基的生长延滞期可观察到小型碳贮体;在多个不同的实验室菌株和临床菌株中,产生这些结构的能力均得到保留,但其动态变化和最大含量各不相同。例如,利物浦流行株 LESB58 几乎不显示 BODIPY 染色,而与其亲缘关系密切的 LESB65 菌株则显示出较高水平的染色。至关重要的是,我们发现生长停滞的细胞在暴露于妥布霉素后会使碳贮体发生解聚,而碳贮体的解聚会显著提高铜绿假单胞菌对妥布霉素的敏感性。综上,我们的观察结果表明,碳贮体会显著影响铜绿假单胞菌的生理状态、代谢活动及抗生素敏感性。

利益冲突声明

版权

本预印本的。

该内容依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开提供。

返回顶部

上一篇

下一篇

发布于 2026 年 10 月 06 日。

下载 PDF

电子邮件

感谢您有意传播 bioRxiv 上的内容。

您的电子邮件地址 *

您的姓名 *

发送至 *

请输入多个地址,每行一个,或使用逗号分隔。

您即将通过电子邮件发送以下内容:

聚羟基链烷酸酯碳贮体影响营养波动和妥布霉素暴露期间生长停滞的铜绿假单胞菌的活性与存活率

邮件主题 (您的姓名)向您转发了 bioRxiv 网站上的一个页面

邮件正文 (您的姓名)认为您可能会对 bioRxiv 网站上的这一页面感兴趣。

您的个人留言

验证码

此问题用于测试您是否为人类访客,并防止自动垃圾邮件提交。

分享

聚羟基链烷酸酯碳贮体影响营养波动和妥布霉素暴露期间生长停滞的 铜绿假单胞菌 的活性与存活率

Findlay Duncan Munro

Megan Bergkessel

bioRxiv 2026.10.04.756612; doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.04.756612

分享本文:

复制

引用工具

聚羟基链烷酸酯碳贮体影响营养波动和妥布霉素暴露期间生长停滞的 铜绿假单胞菌 的活性与存活率

Findlay Duncan Munro

Megan Bergkessel

bioRxiv 2026.10.04.756612; doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.04.756612


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.04.756612v1?rss=1

🏷️ 铜绿假单胞菌 聚羟基烷酸酯碳体 生长停滞 营养波动 妥布霉素敏感性 抗生素应激