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The gastrointestinal pathogen Campylobacter jejuni metabolizes sugars with potential help from commensal Bacteroides vulgatus.
Communications Biology ( IF 5.2 ) Pub Date : 2020-01-07 , DOI: 10.1038/s42003-019-0727-5 Jolene M Garber 1, 2 , Harald Nothaft 3 , Ben Pluvinage 4 , Martin Stahl 5, 6 , Xiaoming Bian 1, 2 , Sara Porfirio 2 , Amber Enriquez 1, 7 , James Butcher 5 , Hua Huang 8, 9 , John Glushka 2 , Eric Line 10 , John A Gerlt 8 , Parastoo Azadi 2 , Alain Stintzi 5 , Alisdair B Boraston 4 , Christine M Szymanski 1, 2
Communications Biology ( IF 5.2 ) Pub Date : 2020-01-07 , DOI: 10.1038/s42003-019-0727-5 Jolene M Garber 1, 2 , Harald Nothaft 3 , Ben Pluvinage 4 , Martin Stahl 5, 6 , Xiaoming Bian 1, 2 , Sara Porfirio 2 , Amber Enriquez 1, 7 , James Butcher 5 , Hua Huang 8, 9 , John Glushka 2 , Eric Line 10 , John A Gerlt 8 , Parastoo Azadi 2 , Alain Stintzi 5 , Alisdair B Boraston 4 , Christine M Szymanski 1, 2
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Although the gastrointestinal pathogen Campylobacter jejuni was considered asaccharolytic, >50% of sequenced isolates possess an operon for L-fucose utilization. In C. jejuni NCTC11168, this pathway confers L-fucose chemotaxis and competitive colonization advantages in the piglet diarrhea model, but the catabolic steps remain unknown. Here we solved the putative dehydrogenase structure, resembling FabG of Burkholderia multivorans. The C. jejuni enzyme, FucX, reduces L-fucose and D-arabinose in vitro and both sugars are catabolized by fuc-operon encoded enzymes. This enzyme alone confers chemotaxis to both sugars in a non-carbohydrate-utilizing C. jejuni strain. Although C. jejuni lacks fucosidases, the organism exhibits enhanced growth in vitro when co-cultured with Bacteroides vulgatus, suggesting scavenging may occur. Yet, when excess amino acids are available, C. jejuni prefers them to carbohydrates, indicating a metabolic hierarchy exists. Overall this study increases understanding of nutrient metabolism by this pathogen, and identifies interactions with other gut microbes.
中文翻译：
胃肠道病原体空肠弯曲菌在共生拟杆菌的潜在帮助下代谢糖分。
尽管胃肠道病原体空肠弯曲杆菌被认为是糖分解性的，但 >50% 的测序分离株具有一个用于 L-岩藻糖利用的操纵子。在空肠弯曲菌 NCTC11168 中，该通路赋予 L-岩藻糖趋化性和竞争性定植优势，但其分解代谢步骤仍然未知。在这里，我们解决了推定的脱氢酶结构，类似于 Burkholderia multivorans 的 FabG。空肠弯曲杆菌酶 FucX 在体外减少 L-岩藻糖和 D-阿拉伯糖，并且这两种糖都被 fuc-操纵子编码的酶分解代谢。这种酶单独赋予非碳水化合物利用空肠弯曲菌菌株中的两种糖趋化性。尽管空肠弯曲杆菌缺乏岩藻糖苷酶，但当与普通拟杆菌共培养时，该生物体在体外表现出增强的生长，表明可能发生清除作用。然而，当可用的氨基酸过多时，空肠弯曲杆菌更喜欢它们而不是碳水化合物，这表明存在代谢等级。总的来说，这项研究增加了对该病原体的营养代谢的理解，并确定了与其他肠道微生物的相互作用。
更新日期：2020-01-08
中文翻译：
胃肠道病原体空肠弯曲菌在共生拟杆菌的潜在帮助下代谢糖分。
尽管胃肠道病原体空肠弯曲杆菌被认为是糖分解性的，但 >50% 的测序分离株具有一个用于 L-岩藻糖利用的操纵子。在空肠弯曲菌 NCTC11168 中，该通路赋予 L-岩藻糖趋化性和竞争性定植优势，但其分解代谢步骤仍然未知。在这里，我们解决了推定的脱氢酶结构，类似于 Burkholderia multivorans 的 FabG。空肠弯曲杆菌酶 FucX 在体外减少 L-岩藻糖和 D-阿拉伯糖，并且这两种糖都被 fuc-操纵子编码的酶分解代谢。这种酶单独赋予非碳水化合物利用空肠弯曲菌菌株中的两种糖趋化性。尽管空肠弯曲杆菌缺乏岩藻糖苷酶，但当与普通拟杆菌共培养时，该生物体在体外表现出增强的生长，表明可能发生清除作用。然而，当可用的氨基酸过多时，空肠弯曲杆菌更喜欢它们而不是碳水化合物，这表明存在代谢等级。总的来说，这项研究增加了对该病原体的营养代谢的理解，并确定了与其他肠道微生物的相互作用。
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