落ち込んだPサイクルは、エドワードディエラピシカイダのアンピシリン抵抗性の獲得に貢献しています

抗生物質耐性細菌は、人間の健康と養殖に対するますます深刻な脅威です。細菌の抗生物質耐性メカニズムをさらに調査するために、ITRAQは、エドワーズエラピシカイダの株であるアンピシリン耐性LTB4（LTB4-RAMP）の微分プロテオームを特定するために使用されます。50のアップレギュレーションと52のダウンレギュレーションを伴う合計102の差次的タンパク質が特定されています。これらの変化の多くは代謝に関連しているため、Interactive Pathways Explorer（IPATH）は、LTB4-RAMPにおけるグローバルな差次的代謝反応を理解するために使用されます。この分析は、グローバルな落ち込んだ代謝変調をLTB4-RAMPの最も特徴的な特徴として特定します。コントロールよりもLTB4-RAMPの膜電位とATPは、中心炭素代謝とエネルギー代謝が減少することを支持しています。ピルビン酸サイクル（Pサイクル）は中心炭素代謝とエネルギー代謝に重要な役割を果たしているため、さらなる調査ではPサイクルに焦点を当てており、Pサイクルでの遺伝子の発現とPサイクルの酵素の活性がLTB4-RAMPで減少することを示しています。これらの結果は、落ち込んだPサイクルがE.piscicidaのアンピシリン抵抗性の獲得に寄与するという結論を支持しています。これらの発見は、プロテオミクスとIPAT分析の組み合わせがグローバルな代謝プロファイルを提供できることを示しています。これにより、アンピシリン抵抗性と細胞代謝の相関をよりよく理解することができます。重要性：本研究では、ITRAQを使用してEdwardsiella Piscicidaのアンピシリン抵抗性メカニズムを調査し、タンパク質のこれらの異なる存在量の多くが代謝に関連していることがわかります。IPathは、グローバルな落ち込んだ代謝変調をさらに特定し、減少したピルビン酸サイクルを、アンピリン耐性E. Piscicidaの最も特徴的な特徴として特徴付けます。それ自体、より低い膜電位とATPが抑制されます。これらの結果は、アンピシリン抵抗性の代謝メカニズムを明らかにし、メタボロミクスを再プログラミングすることにより耐性を戻すための確固たる証拠を提供します。

Antibiotic-resistant bacteria are an increasingly serious threat to human health and aquaculture. To further explore bacterial antibiotic resistance mechanism, iTRAQ is used to identify a differential proteome in ampicillin-resistant LTB4 (LTB4-RAMP), a strain of Edwardsiella piscicida. A total of 102 differentially proteins with 50 upregulation and 52 downregulation are identified. Since many of these changes are related to metabolism, interactive pathways explorer(iPath) is used to understand a global differentially metabolic response in LTB4-RAMP. This analysis identifies a global depressed metabolic modulation as the most characteristic feature of LTB4-RAMP. Lower membrane potential and ATP in LTB4-RAMP than control support that the central carbon metabolism and energy metabolism are reduced. Since the pyruvate cycle (the P cycle) plays a key role in the central carbon metabolism and energy metabolism, further investigation focuses on the P cycle and shows that expression of genes and activity of enzymes in the P cycle are decreased in LTB4-RAMP. These results support the conclusion that the depressed P cycle contributes to the acquisition of ampicillin resistance in E.piscicida. These findings indicate that the combination of proteomics and iPath analysis can provide a global metabolic profile, which helps us better understand the correlation between ampicillin resistance and cellular metabolism. SIGNIFICANCE: The present study uses iTRAQ to explore ampicillin resistance mechanism in Edwardsiella piscicida and finds many of these differential abundances of proteins are related to metabolism. IPath further identifies a global depressed metabolic modulation and characterizes the reduced pyruvate cycle as the most characteristic feature of the ampicillin-resistant E. piscicida, which is supported by reduced expression of genes and activity of enzymes in the pyruvate cycle. Consisitently, lower membrane potential and ATP are detetced. These results reveal the metabolic mechanism of ampicillin resistance and provide a solid proof to revert the resistance by reprogramming metabolomics.