结核分枝杆菌烟碱酰胺酶/吡嗪酰胺酶(PZAse)是一种催化烟酰胺/吡嗪酰胺转化为烟酸/吡嗪酸的金属酶。研究人员调查了金属伴侣是否能产生最佳的PZAse活性。
通过金属消耗(给予PZAse-MT-Apo和PZAse-EC-Apo)灭活结核分枝杆菌和大肠杆菌PZAase(分别为PZAse-MT和PZAse-EC)。测量了大肠杆菌金属伴侣蛋白ZnuA或Rv2059(结核分枝杆菌类似物)的再活化。对ZnuA和Rv2059进行蛋白水解和热处理后,重复进行此操作。剔除CDC1551结核分枝杆菌参考菌株的Rv2059编码基因,并测量PZA敏感性和POA外排率。
200μMZnuA实现了65%的PZAse-EC-Apo再激活。1μMRv2059和1μMZnuA分别实现了69%和34.3%的PZAse-MT-Apo再激活。ZnuA和Rv2059的蛋白水解处理,以及对ZnuA施加三种热冲击(但不对一种冲击),显著降低了重新激活PZAse-MT-Apo的活化能力。结核分枝杆菌Rv2059敲除菌株是Wayne阳性,易感PZA,尽管在敲除后观察到POA流出速率有降低的趋势,但与参考菌株相比没有显著差异。
金属伴侣蛋白Rv2059可在体外恢复金属的PZAse的活性。尽管Rv2059在体外效果显著,但它似乎对体内PZA敏感性的影响较小。这可能使结核分枝杆菌对吡嗪酰胺的作用机理和耐药性有重要意义。需要进一步研究来证实。
结核病是一种由结核分枝杆菌引起的传染病,是世界范围内引起疾病和死亡的主要原因之一。吡嗪酰胺是用于治疗结核病的关键药物,但其作用机理尚未完全明了,并且使用目前可用的工具无法很好地测试结核分枝杆菌菌株对吡嗪酰胺的耐药性。这项研究的意义在于,一种金属伴侣蛋白可能对吡嗪酰胺的作用和抵抗机制至关重要。这可能有助于开发改进的工具来检测吡嗪酰胺耐药性。这将对结核病患者的临床管理产生重大影响:针对患者个体菌株的耐药性进行适当调整的药物治疗方案,可带来更好的临床结果,减少感染的进一步传播,并减少耐药菌株的发展。这些菌株更具挑战性且治疗费用昂贵。