Изменения активности антиоксидантных систем Escherichia coli при фосфатном голодании
Изучены изменения активности антиоксидантных систем у бактерий Escherichia coli при фосфатном голодании. Показано, что голодание сопровождалось снижением интенсивности дыхания, увели-
чением скорости продукции супероксида и падением уровня АТР. Одновременно наблюдалось снижение H2O2 в среде и значительное увеличение экспрессии генов katG и katE, кодирующих со- ответственно каталазы HPI и HPII. В то же время не отмечено падения мембранного потенциала, что может свидетельствовать о сохранении нормальной активности мембран в голодающих клетках.
Впервые показано, что переход E. coli к голоданию по фосфату сопровождается значительными изменениями статуса глутатиона. Наиболее важные из них связаны со снижением уровня восстановлен-
ного глутатиона (GSH) в среде и с одновременным увеличением его содержания в цитоплазме, а также сдвигом соотношения восстановленный/окисленный глутатион в цитоплазме (GSHin/GSSGin) в сторону редуктивных значений, а в культуральной среде (GSHout/GSSGout) – в сторону оксидативных значений. Среди используемых в работе мутантов выделялся двойной мутант gor trxB, дефицитный по синтезу глутатионредуктазы и тиоредоксинредуктазы. По сравнению с родительским штаммом
этот мутант показывал многократно более высокую экспрессию katG::lacZ, наибольший уровень окисленного внутри- и внеклеточного глутатиона и соответственно самое низкое соотношение GSH/GSSG в обоих компартментах. В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что при фосфатном голодании взаимодействие редокс-системы глутатиона и регулонов, контролирующих защиту от активных форм кислорода (АФК), создает условия, позволяющие поддерживать концентрацию последних ниже токсического уровня. В результате голодающие по фосфату клетки E. coli могут длительное время сохранять высокую жизнеспособность, позволяющую им быстро возобновлять рост после добавления фосфата.
