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Role of the pyruvate metabolic network on carbohydrate metabolism and virulence in Streptococcus pneumoniae.
Molecular Microbiology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2020-06-03 , DOI: 10.1111/mmi.14557 Haley Echlin 1 , Matthew Frank 1 , Charles Rock 1 , Jason W Rosch 1
Molecular Microbiology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2020-06-03 , DOI: 10.1111/mmi.14557 Haley Echlin 1 , Matthew Frank 1 , Charles Rock 1 , Jason W Rosch 1
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Streptococcus pneumoniae is a major human pathogen that must adapt to unique nutritional environments in several host niches. The pneumococcus can metabolize a range of carbohydrates that feed into glycolysis ending in pyruvate, which is catabolized by several enzymes. We investigated how the pneumococcus utilizes these enzymes to metabolize different carbohydrates and how this impacts survival in the host. Loss of ldh decreased bacterial burden in the nasopharynx and enhanced bacteremia in mice. Loss of spxB, pdhC or pfl2 decreased bacteremia and increased host survival. In glucose or galactose, loss of ldh increased capsule production, whereas loss of spxB and pdhC reduced capsule production. The pfl2 mutant exhibited reduced capsule production only in galactose. In glucose, pyruvate was metabolized primarily by LDH to generate lactate and NAD+ and by SpxB and PDHc to generate acetyl‐CoA. In galactose, pyruvate metabolism was shunted toward acetyl‐CoA production. The majority of acetyl‐CoA generated by PFL was used to regenerate NAD+ with a subset used in capsule production, while the acetyl‐CoA generated by SpxB and PDHc was utilized primarily for capsule biosynthesis. These data suggest that the pneumococcus can alter flux of pyruvate metabolism dependent on the carbohydrate present to succeed in distinct host niches.
中文翻译：
丙酮酸代谢网络对肺炎链球菌碳水化合物代谢和毒力的作用。
肺炎链球菌是一种主要的人类病原体，必须适应几个宿主生态位中独特的营养环境。肺炎球菌可以代谢一系列碳水化合物，这些碳水化合物进入以丙酮酸结束的糖酵解，由多种酶分解代谢。我们研究了肺炎球菌如何利用这些酶来代谢不同的碳水化合物，以及这如何影响宿主的生存。ldh 的缺失降低了鼻咽部的细菌负担并增加了小鼠的菌血症。损失spxB，PDHC或pfl2菌血症和提高主机的生存下降。在葡萄糖或半乳糖中，ldh 的损失增加了胶囊的产生，而spxB和pdhC减少了胶囊的产生。所述pfl2突变体显示出降低的胶囊生产只在半乳糖。在葡萄糖中，丙酮酸主要由 LDH 代谢生成乳酸和 NAD +，并由 SpxB 和 PDHc 代谢生成乙酰辅酶 A。在半乳糖中，丙酮酸代谢转向乙酰辅酶A的产生。PFL 产生的大部分乙酰辅酶 A 用于再生 NAD +，其中一部分用于胶囊生产，而 SpxB 和 PDHc 产生的乙酰辅酶 A 主要用于胶囊生物合成。这些数据表明，肺炎球菌可以改变依赖于碳水化合物存在的丙酮酸代谢通量，从而在不同的宿主生态位中取得成功。
更新日期：2020-06-03
中文翻译：
丙酮酸代谢网络对肺炎链球菌碳水化合物代谢和毒力的作用。
肺炎链球菌是一种主要的人类病原体，必须适应几个宿主生态位中独特的营养环境。肺炎球菌可以代谢一系列碳水化合物，这些碳水化合物进入以丙酮酸结束的糖酵解，由多种酶分解代谢。我们研究了肺炎球菌如何利用这些酶来代谢不同的碳水化合物，以及这如何影响宿主的生存。ldh 的缺失降低了鼻咽部的细菌负担并增加了小鼠的菌血症。损失spxB，PDHC或pfl2菌血症和提高主机的生存下降。在葡萄糖或半乳糖中，ldh 的损失增加了胶囊的产生，而spxB和pdhC减少了胶囊的产生。所述pfl2突变体显示出降低的胶囊生产只在半乳糖。在葡萄糖中，丙酮酸主要由 LDH 代谢生成乳酸和 NAD +，并由 SpxB 和 PDHc 代谢生成乙酰辅酶 A。在半乳糖中，丙酮酸代谢转向乙酰辅酶A的产生。PFL 产生的大部分乙酰辅酶 A 用于再生 NAD +，其中一部分用于胶囊生产，而 SpxB 和 PDHc 产生的乙酰辅酶 A 主要用于胶囊生物合成。这些数据表明，肺炎球菌可以改变依赖于碳水化合物存在的丙酮酸代谢通量，从而在不同的宿主生态位中取得成功。
京公网安备 11010802027423号