在特定化学培养基条件下大肠杆菌对S-氮氧化谷氨酰胺的转录反应揭示了甲硫氨酸生物合成的重大变化

一氧化氮和亚硝基剂具有强大的抗菌作用，并且在宿主防御和信号转导中起着核心作用。一氧化氮和S-亚硝基硫醇可以被细菌代谢，但只有少数酶显示出在响应这种压力中是重要的。在特定培养基条件下，对大肠杆菌MG1655进行甘油限制的化学培养，用以提供在已知生理状态下的细菌，然后通过添加S-氮氧化谷氨酰胺 (GSNO) 来施加亚硝基压力。暴露于200微摩尔的GSNO 5分钟足以引发适应性反应，这可以通过NO不敏感呼吸的发生来评估。转录组分析实验用于调查观察到的对GSNO存在的适应性的转录基础。在好氧培养中，仅有17个基因显著上调，包括已知参与NO耐受的基因，特别是hmp（编码消耗NO的黄血红蛋白Hmp）和norV（编码黄还原酶）。显著的是，上调基因中没有成员属于Fur调控因子。参与甲硫氨酸生物合成或调控的六个基因显著上调；metN、metI和metR对于GSNO耐受性至关重要，因为这些基因的突变体表现出对GSNO生长的敏感性。此外，外源性甲硫氨酸消除了GSNO的毒性，支持GSNO亚硝基化同型半胱氨酸的假说，从而将该中间体从甲硫氨酸生物合成途径中移除。在厌氧条件下，有10个基因显著上调，其中norV、hcp、metR和metB在好氧条件下也同样上调。这里提供的数据揭示了对亚硝基压力耐受性的重要新基因，并证明甲硫氨酸生物合成是亚硝基压力的受害者.