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多糖類のサクシニル化はMycobacterium abscessusの細胞内生存率を向上させる
Polysaccharide succinylation enhances the intracellular survival of Mycobacterium abscessus.
PMID: 32657565 DOI: 10.1021/acsinfecdis.0c00361.
抄録
リポアラビノマンナン（LAM）とその生合成前駆体であるホスファチジルイノシトールマンノシド（PIM）とリポマンナン（LM）は結核菌の食細胞との相互作用や宿主免疫応答の調節に重要な役割を果たしているが、これらの細胞包絡糖質が非結核性マイコバクテリアの生理や病原性に与える影響については、現在のところ何も知られていない。本研究では、Mycobacterium abscessus PIM, LM, LAMの構造について報告する。興味深いことに、これらの構造は他のマイコバクテリア種で報告されているものとは異なり、PIMのマンノシル残基の一つにメチル置換基が存在すること、LMとLAMのPIMアンカーの存在、LMとLAMのマンナン骨格の大きさと分岐パターン、LAMのアラビナンドメインのサクシニルとアセチルの両方の置換基による修飾など、いくつかの点で異なっている。これらの構造上の奇妙な点のいくつかの生物学的意義を調査したところ、M. abscessusがヒトのマクロファージや上皮細胞内に侵入して生存する能力において、多糖類のサクシニル化が重要な役割を果たしていることが明らかになった。
Lipoarabinomannan (LAM) and its biosynthetic precursors, phosphatidylinositol mannosides (PIMs) and lipomannan (LM) play important roles in the interactions of Mycobacterium tuberculosis with phagocytic cells and the modulation of the host immune response but nothing is currently known of the impact of these cell envelope glycoconjugates on the physiology and pathogenicity of nontuberculous mycobacteria. We here report on the structures of Mycobacterium abscessus PIM, LM and LAM. Intriguingly, these structures differ from those reported previously in other mycobacterial species in several respects including the presence of a methyl substituent on one of the mannosyl residues of PIMs as well as the PIM anchor of LM and LAM, the size and branching pattern of the mannan backbone of LM and LAM, and the modification of the arabinan domain of LAM with both succinyl and acetyl substituents. Investigations into the biological significance of some of these structural oddities point to the important role of polysaccharide succinylation on the ability of M. abscessus to enter and survive inside human macrophages and epithelial cells and validate for the first time cell envelope polysaccharides as important modulators of the virulence of this emerging pathogen.