В 2021 году исследователи из Национального университета Сингапура опубликовали статью о окислительно-восстановительной биологии под названием «Новые роли глутатиона: модуляторы бактериальной вирулентности и патогенеза». Низкомолекулярные меркаптаны содержат сульфгидрильные группы, важные для поддержания антиоксидантной защиты клеток. Помимо традиционной роли низкомолекулярного меркаптана в качестве регулятора окислительно-восстановительного потенциала в бактериях,
глутатион
(L-глутатион восстановленный/GSH/L-γ-глутамил-L-цистеин глицин, как сообщается, влияет на токсичность и бактериальный патогенез. Роль GSH в вирулентности разнообразна, включая активацию экспрессии генов вирулентности и содействие формированию оптимальных биопленки.Глутатион также может превращаться в сероводород (H2S), что важно для патогенеза некоторых бактерий.Помимо глутатиона, некоторые бактерии также продуцируют другие низкомолекулярные меркаптаны, такие как меркаптан грибов и меркаптан Bacillus, которые влияют на вирулентность бактерий.В этом исследовании авторы обсуждали, что эти недавно обнаруженные низкомолекулярные меркаптаны прямо или косвенно регулируют патогенез бактерий и функцию иммунной системы хозяина.
Низкомолекулярный
(
НМ
) меркаптан представляет собой молекулу, содержащую восстанавливающую сульфгидрильную группу, которая может детоксицировать АФК, РНС и другие свободные радикалы. Низкомолекулярные меркаптаны участвуют в ряде биологических функций, включая антиоксидантную защиту, передачу клеточных сигналов и регуляцию иммунной системы эукариот. У бактерий низкомолекулярные меркаптаны могут помочь адаптироваться и выжить в неблагоприятных условиях, таких как сопротивление окислительному стрессу и регулирование патогенеза. Хотя роль низкомолекулярных меркаптанов традиционно рассматривалась как регуляторы окислительно-восстановительного потенциала в бактериях, имеются сообщения о том, что низкомолекулярные меркаптаны могут более прямым образом изменять патогенез бактерий. Основным низкомолекулярным меркаптаном грамотрицательных бактерий является глутатион.
Глутатион является наиболее важной окислительно-восстановительной системой для поддержания метаболизма и гомеостаза у многих бактерий. Неудивительно, что он играет роль в бактериальной патогенности, поддерживая оптимальный рост и выживание бактерий. Менее очевидно то, как некоторые бактерии используют глутатион в качестве редуцированной части факторов транскрипции или аллостерического регулятора, чтобы напрямую регулировать токсический путь. Некоторые бактерии также можно использовать для контроля многих посттрансляционных реакций посредством синтеза глутатиона бактериальных факторов вирулентности. Кроме того, глутатион регулирует иммунную систему множеством сложных способов, тем самым влияя на исход инфекции. GSH может модифицировать редокс-чувствительные факторы транскрипции в бактериях и клетках-хозяевах, тем самым влияя на изменения транскрипции. Многие из этих изменений могут быть обусловлены действием глутатиона ферментов и факторов транскрипции, а также изменениями энергетического метаболизма, которые только начинают изучаться. Эти сложные изменения повлияют на развитие инфекции у хозяев-млекопитающих. Область исследований того, как глутатион регулирует иммунный ответ на инфекцию, все еще находится на стадии исследований. Авторы предсказывают, что в ходе дальнейших исследований будет найдено больше примеров, демонстрирующих, как различные бактериальные патогены используют глутатион для регулирования своей токсичности, и как хозяин использует глутатион для регуляции своего ответа на эти бактериальные вторжения. Область исследований того, как глутатион регулирует иммунный ответ на инфекцию, все еще находится на стадии исследований. Авторы предсказывают, что в ходе дальнейших исследований будет найдено больше примеров, демонстрирующих, как различные бактериальные патогены используют глутатион для регулирования своей токсичности, и как хозяин использует глутатион для регуляции своего ответа на эти бактериальные вторжения. Область исследований того, как глутатион регулирует иммунный ответ на инфекцию, все еще находится на стадии исследований. Авторы предсказывают, что в ходе дальнейших исследований будет найдено больше примеров, демонстрирующих, как различные бактериальные патогены используют глутатион для регулирования своей токсичности, и как хозяин использует глутатион для регуляции своего ответа на эти бактериальные вторжения.