Streptomyces-Überzugsstonpartikel blockieren das hyphale Wachstum konkurrierender Arten

Zusammenfassung Streptomyces sind eine Gattung von ubiquitären Bodenbakterien, aus denen die Mehrheit der klinisch genutzten Antibiotika stammt 1 . Die Produktion dieser antibakteriellen Moleküle spiegelt den unermüdlichen Wettbewerb wider, in den Streptomyces mit anderen Bakterien, einschließlich anderer Streptomyces-Arten, verwickelt sind 1,2 . Hier zeigen wir, dass Streptomyces neben kleinen Molekülantibiotika antibakterielle Protein-Komplexe produzieren und sekretieren, die ein großes, degeneriertes wiederholendes polymorphes Toxinprotein enthalten. Eine Kryo-Elektronenmikroskopie-Struktur dieser Partikel zeigt einen verlängerten Stiel, der von einer ringförmigen Krone mit den Toxin-Wiederholungen, die fünf lektinspitzen Speichen stützen, gekrönt wird, was uns dazu brachte, sie als Überzugsstonpartikel zu benennen. Streptomyces coelicolor kodiert drei Überzugsstonpartikel mit unterschiedlicher Toxin- und Lektin-Zusammensetzung. Bemerkenswerterweise hemmt der Überstand, der diese Toxine enthält, spezifisch und potenziell das Wachstum ausgewählter Streptomyces-Arten aus einer vielfältigen Sammlung von gesichteten Bakterien. Bei einem Ziel, Streptomyces griseus, beruht die Hemmung auf einem einzigen Toxin, und diese Vergiftung äußert sich in einem schnellen Abbruch des vegetativen hyphalen Wachstums. Unsere Daten zeigen, dass Streptomyces-Überzugsstonpartikel den Wettbewerb unter vegetativen Mycelien verwandter Arten vermitteln, eine Funktion, die sich von kleinen Molekülantibiotika unterscheidet, die zu Beginn des reproduktiven Wachstums produziert werden und breit wirken 3,4 . Sequenzanalysen deuten darauf hin, dass diese Rolle der Überzugsstonpartikel über Streptomyces hinausgeht, da wir Überzugsorte in fast 1.000 Arten innerhalb der Actinobacteria identifiziert haben.