黄色ブドウ球菌Mnh1およびMnh2アンチポーターの耐塩性、耐アルカリ性、および病原性における役割

Roles of Staphylococcus aureus Mnh1 and Mnh2 Antiporters in Salt Tolerance, Alkali Tolerance, and Pathogenesis.

• Manisha Vaish
• Alexa Price-Whelan
• Tamara Reyes-Robles
• Jun Liu
• Amyeo Jereen
• Stephanie Christie
• Francis Alonzo
• Meredith A Benson
• Victor J Torres
• Terry A Krulwich

抄録

には 3 種類のカチオン/プロトンアンチポーターがあります。タイプ3ファミリーには、2つのウルトラサブユニットa/（Mnh）アンチポーター、Mnh1とMnh2が含まれています。これらのアンチポーターは、7つの疎水性膜結合タンパク質サブユニットのクラスターです。Mnhアンチポーターは原核生物の細胞質pHの維持に重要な役割を果たしており、過酷な環境下での生存を可能にしている。本研究では、Mnh1とMnh2を抗ポルタ欠損KNabc株に導入し、Mnh1とMnh2を別々にpGEM3Z+ベクターにクローニングして、Mnh1とMnh2の生理的役割と触媒特性を調べた。アンチポーターの触媒特性は、常温（インサイドアウト）ベシクルで測定しました。Mnh1アンチポーターはpH7.5でNa/Hカチオンの有意な交換を示した。Mnh2は、特にpH8.5でNa/HとK/Hの両方の陽イオンを有意に交換した。高塩条件下では、この遺伝子を欠失させると、pH7.5から9の範囲で有意な生育速度の低下を示した。の欠失でも同様の効果があったが、主にpH8.5から9.5の範囲であった。の二重欠失は、主にpH8.5以上の値で生育速度の著しい低下をもたらした。の両方のアンチポーターの機能損失の影響もまた、マウス感染モデルにおける病原性の支持を介して評価された。この遺伝子を欠失させるとマウスの病原性は大きく低下したが、欠失させた場合は病原性に変化はなかった。本研究では、Mnh1 および Mnh2 カチオン/プロトンアンチポーターの触媒特性と生理的役割に焦点を当て、異なるストレス条件下での貢献に焦点を当てています。Mnh1アンチポーターはNa/Hアンチポートに対して触媒活性を持ち、pH7.5でのハロトレランス維持に重要な役割を果たしていることが明らかになったのに対し、Mnh2アンチポーターはNa/HとK/Hに対して触媒活性を持ち、オスモトレランスとハロトレランスの両方に役割を果たしていることが明らかになった。その結果、ウイルス性に大きな役割を果たしていることが明らかになった。

has three types of cation/proton antiporters. The type 3 family includes two ultisubunit a/ (Mnh) antiporters, Mnh1 and Mnh2. These antiporters are clusters of seven hydrophobic membrane-bound protein subunits. Mnh antiporters play important roles in maintaining cytoplasmic pH in prokaryotes, enabling their survival under extreme environmental stress. In this study, we investigated the physiological roles and catalytic properties of Mnh1 and Mnh2 in Both Mnh1 and Mnh2 were cloned separately into a pGEM3Z+ vector in the antiporter-deficient KNabc strain. The catalytic properties of the antiporters were measured in everted (inside out) vesicles. The Mnh1 antiporter exhibited a significant exchange of Na/H cations at pH 7.5. Mnh2 showed a significant exchange of both Na/H and K/H cations, especially at pH 8.5. Under elevated salt conditions, deletion of the gene resulted in a significant reduction in the growth rate of in the range of pH 7.5 to 9. Deletion of had similar effects but mainly in the range of pH 8.5 to 9.5. Double deletion of and led to a severe reduction in the growth rate mainly at pH values above 8.5. The effects of functional losses of both antiporters in were also assessed via their support of virulence in a mouse infection model. Deletion of the gene led to a major loss of virulence in mice, while deletion of led to no change in virulence. This study focuses on the catalytic properties and physiological roles of Mnh1 and Mnh2 cation/proton antiporters in and their contributions under different stress conditions. The Mnh1 antiporter was found to have catalytic activity for Na/H antiport, and it plays a significant role in maintaining halotolerance at pH 7.5 while the Mnh2 antiporter has catalytic antiporter activities for Na/H and K/H that have roles in both osmotolerance and halotolerance in Study of with a single deletion of either or was assessed in an infection model of mice. The result shows that , but not , plays a major role in virulence.

Copyright © 2018 Vaish et al.