發(fā)現(xiàn)血清抗性菌最重要的代謝特征為甘氨酸-絲氨酸-蘇氨酸代謝通路顯著下調(diào),采用外源甘氨酸、絲氨酸或蘇氨酸重編細(xì)菌代謝組,可以大大提高對(duì)血清補(bǔ)體的敏感性,同時(shí)也可以提高對(duì)抗生素的敏感性。其主要機(jī)制為外源甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸促進(jìn)三羧酸循環(huán)中α-酮戊二酸的積累,以抑制ATP合酶;同時(shí)高濃度甘氨酸抑制嘌呤通路合成ATP; 使ATP合成的兩條主要途徑同時(shí)受到抑制,導(dǎo)致ATP生成下降;進(jìn)而下調(diào)cAMP/CRP復(fù)合物,上調(diào)細(xì)菌外膜補(bǔ)體結(jié)合蛋白HtrE, NfrA和YhcD表達(dá)。高濃度的甘氨酸還可以增加質(zhì)子動(dòng)力勢(shì),促進(jìn)血清補(bǔ)體與補(bǔ)體結(jié)合蛋白的結(jié)合,逆轉(zhuǎn)血清抗性,實(shí)現(xiàn)血清補(bǔ)體高效殺菌(如上圖所示)。甘氨酸促進(jìn)補(bǔ)體殺菌在人血清、小鼠血清、豬血清、魚血漿和對(duì)蝦血漿均獲得相似結(jié)果,在BALB/c小鼠和Rag1-/-(無T- 和B- 細(xì)胞免疫)細(xì)胞缺陷小鼠體內(nèi)也得到證實(shí),為控制人類和動(dòng)物養(yǎng)殖病原菌感染提供了新的思路。
該研究不僅在解決百年難題上取得突破性進(jìn)展,且在機(jī)制上有兩個(gè)新發(fā)現(xiàn):一是發(fā)現(xiàn)一條新的能量代謝調(diào)節(jié)通路,二是發(fā)現(xiàn)代謝物可以優(yōu)于基因調(diào)控來主導(dǎo)物質(zhì)代謝流向。
掃碼關(guān)注,查看更多科技成果