Роль тиоловых редокс-систем при комбинированном действии экстремальных температур и антибиотиков у бактерий Escherichia coli
DOI:
Ключевые слова:
тиоловые редокс-системы, ципрофлоксацин, ампициллин, температура, бактерииАннотация
Исследованы стрессы, индуцированные резким изменением температуры, антибиотиками разных классов и комбинированным действием неоптимальных ростовых температур и антибиотиков у бактерий Escherichia coli , мутантных по компонентам редокс-систем глутатиона ( gshA, gor, grxA, grxB ) и тиоредоксина ( trxA , trxB ). Показано, что исследуемые мутации существенно изменяют количество S-S связей в белках, уровни оксидантов (Н2О2) и редуктантов (глутатион), экспрессию антиоксидантных генов и чувствительность бактерий к действию антибиотиков и экстремальных температур. Направленность воздействия (повышение или понижение чувствительности) зависит от вида мутации и имеет различный характер для антибиотиков разных классов. Во всех изученных ситуациях (эффект мутаций на действие антибиотиков при оптимальной температуре роста, эффект комбинированных стрессов и воздействие добавок, изменяющих редокс-статус) были обнаружены обратные корреляции между lgКОЕ (колониеобразующие единицы) при действии ципрофлоксацина и ампициллина и удельной скоростью роста бактерий.
Библиографические ссылки
- Смирнова Г.В., Лепехина Е.В., Музыка Н.Г., Октябрьский О.Н. Роль тиоловых редокс-систем при ответе бактерий Escherichia coli на стрессорные воздействия температур и антибиотиков // Микробиология. - 2016. - Т. 85. - № 1. - С. 26-35.
- Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Глутатион у бактерий // Биохимия. - 2005. - Т. 70. - Вып. 11. - С. 1459-1473.
- Aslund F., Zheng M., Beckwith J., Storz G. Regulation of the OxyR transcription factor by hydrogen peroxide and the cellular thiol-disulfide status // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1999. - Vol. 96. - P. 6161-6165.
- Dwyer D.J., Belenky P.A., Yang J.H., MacDonald I.C., Martell J.D., Takahashi N., [et al.] Antibiotics induce redox-related physiological alterations as part of their lethality // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2014. - Vol. 111. - P. E2100-E2109.
- Imlay J.A. Cellular defenses against superoxide and hydrogen peroxide // Annu. Rev. Biochem. - 2008. - Vol. 77. - P. 755-776.
- Keren I., Wu Y., Inocencio J., Mulcahy L.R., Lewis K. Killing by bactericidal antibiotics does not depend on reactive oxygen species // Science. - 2013. - Vol. 339. - P. 1213-1216.
- Kohanski M.A., Dwyer D.J., Hayete B., Lawrence C.A., Collins J.J. A common mechanism of cellular death induced by bactericidal antibiotics // Cell. - 2007. - Vol. 130. - P. 797-810.
- Liu Y., Imlay J.A. Cell death from antibiotics without the involvement of reactive oxygen species // Science. - 2013. - Vol. 339. - P. 1210-1213.
- Meyer Y., Buchanan B.B., Vignols F., Reichheld J.P. Thioredoxins and Glutaredoxins: Unifying Elements in Redox Biology // Annu. Rev. Genet. - 2009. - Vol. 43. - P. 335-367.
- Smirnova G., Muzyka N., Lepekhina E., Oktyabrsky O. Roles of the glutathione- and thioredoxin-dependent systems in the Escherichia coli responses to ciprofloxacin and ampicillin // Arch. Microbiol. - 2016. - Vol. 198. - P. 913-921.
- Smirnova G.V., Muzyka N.G., Ushakov V.Y., Tyulenev A.V., Oktyabrsky O.N. Extracellular superoxide provokes glutathione efflux from Escherichia coli cells // Res. Microbiol. - 2015. - Vol. 166. - P. 609-617.
