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揭示丙酮酸循環(huán)為細(xì)菌提供能量

2021-04-13 00:00:00
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關(guān)鍵詞: 丙酮酸循環(huán)
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所屬領(lǐng)域:
生物、醫(yī)藥及醫(yī)療機(jī)械
項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:

提出了細(xì)菌代謝狀態(tài)決定細(xì)菌耐藥性,建立了通過關(guān)鍵代謝物逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性以控制耐藥菌的新策略(Peng et al., Cell Metabolism, 2015)。在尋找新的逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性的代謝物質(zhì)中,發(fā)現(xiàn)谷氨酸(glutamate)可以逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性。其在進(jìn)入細(xì)菌后,不是遵循已知的TCA循環(huán)進(jìn)行代謝(檸檬酸-異檸檬酸-酮戊二酸-琥珀酸輔酶A-琥珀酸-延胡索酸-蘋果酸-草酰乙酸-檸檬酸),而是在草酰乙酸的基礎(chǔ)上逐步生成磷酸烯醇丙酮酸、丙酮酸、乙酰輔酶A再從檸檬酸進(jìn)入三羧酸循環(huán),即檸檬酸-異檸檬酸-酮戊二酸-琥珀酸輔酶A-琥珀酸-延胡索酸-蘋果酸-草酰乙酸-磷酸烯醇丙酮酸-丙酮酸-乙酰輔酶A-檸檬酸,形成一個(gè)全新的循環(huán),故命名為丙酮酸循環(huán)(P循環(huán))。進(jìn)一步的試驗(yàn)證明,P循環(huán)是一條正常的生物有氧氧化的最終代謝途徑。P循環(huán)消耗草酰乙酸, 而TCA循環(huán)消耗乙酰輔酶A。糖類、脂類和氨基酸可以直接進(jìn)入P循環(huán),而糖類和脂類進(jìn)入TCA循環(huán)需要先轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴]o酶A,說明P循環(huán)才利于糖的利用。更重要的是,將P循環(huán)多于TCA循環(huán)的基因或酶進(jìn)行相應(yīng)的缺失或抑制,其對(duì)TCA循環(huán)的影響與缺失或抑制TCA循環(huán)中的基因或酶的影響一致,說明TCA循環(huán)耦合在P循環(huán)中。綜上所述,該研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括:1)P循環(huán)對(duì)于調(diào)控生物體內(nèi)能量平衡發(fā)揮著重要的作用;2)TCA循環(huán)為P循環(huán)提供草酰乙酸,是P循環(huán)的一條重要旁路;3)P循環(huán)調(diào)控TCA循環(huán);4)P循環(huán)在代謝物逆轉(zhuǎn)細(xì)菌耐藥性起到關(guān)鍵作用。

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