Branched-chain amino acid metabolism controls membrane phospholipid structure in Staphylococcus aureus.
黄色ブドウ球菌における分岐鎖アミノ酸代謝が膜リン脂質構造を制御する (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 未確定
- 出版年
- 2021
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
黄色ブドウ球菌では、分岐鎖アミノ酸(主にイソロイシン)が脂肪酸合成の前駆体となり、膜リン脂質組成に影響を与える。本研究では、質量トレーシング実験により、細胞外のイソロイシンが分岐鎖ケト酸脱水素酵素複合体によって優先的に代謝され、バリンはイソブチリルCoAへ効率的に変換されないことを示した。この選択性により、アンテイソ型とイソ型のC5-CoA比が膜リン脂質の比と一致し、FabHによる前駆体の無差別な利用が示唆された。脂質オミクス解析では、培地からイソロイシンとロイシンを除去すると、奇数鎖脂肪酸を含むリン脂質が偶数鎖直鎖脂肪酸に置き換わり、アセチルCoAとC5-CoAの比の増加が関与した。また、アシルキャリアプロテイン(ACP)プールは通常奇数鎖中間体で構成されるが、分岐鎖アミノ酸非存在下では偶数鎖中間体が増加した。PlsCの基質選択性により、2位には常に分岐鎖15炭素脂肪酸が配置される。これらの結果から、FabHの選択性ではなく、イソロイシンとロイシンの代謝が膜リン脂質構造を制御することが示された。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Branched-chain amino acids (primarily isoleucine) are important regulators of virulence and are converted to precursor molecules used to initiate fatty acid synthesis in Staphylococcus aureus. Defining how bacteria control their membrane phospholipid composition is key to understanding their adaptation to different environments. Here, we used mass tracing experiments to show that extracellular isoleucine is preferentially metabolized by the branched-chain ketoacid dehydrogenase complex, in contrast to valine, which is not efficiently converted to isobutyryl-CoA. This selectivity creates a ratio of anteiso:iso C5-CoAs that matches the anteiso:iso ratio in membrane phospholipids, indicating indiscriminate utilization of these precursors by the initiation condensing enzyme FabH. Lipidomics analysis showed that removal of isoleucine and leucine from the medium led to the replacement of phospholipid molecular species containing anteiso/iso 17- and 19-carbon fatty acids with 18- and 20-carbon straight-chain fatty acids. This compositional change is driven by an increase in the acetyl-CoA:C5-CoA ratio, enhancing the utilization of acetyl-CoA by FabH. The acyl carrier protein (ACP) pool normally consists of odd carbon acyl-ACP intermediates, but when branched-chain amino acids are absent from the environment, there was a large increase in even carbon acyl-ACP pathway intermediates. The high substrate selectivity of PlsC ensures that, in the presence or the absence of extracellular Ile/Leu, the 2-position is occupied by a branched-chain 15-carbon fatty acid. These metabolomic measurements show how the metabolism of isoleucine and leucine, rather than the selectivity of FabH, control the structure of membrane phospholipids.
MeSH
DOI 10.1016/j.jbc.2021.101255
PMID 34592315
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