谷胱甘肽在黄粘菌（Myxococcus xanthus）的生长、氧化应激反应以及孢子形成过程中起着重要作用

《Current Microbiology》：Glutathione Plays a Significant Role in the Growth, Oxidative Stress Response, and Sporulation in Myxococcus xanthus

谷胱甘肽（GSH）通过抗氧化和渗透保护作用对枯草芽孢杆菌（M. xanthus）生长及环境适应至关重要，其合成酶Gcl、Gs和还原酶Gr活性在稳定期最高，突变体gcl在营养培养基产生褐变物质，抑制酶活性，并在H2O2及饥饿条件下生长受阻、孢子形成延迟及存活率显著降低。

　　

摘要

谷胱甘肽（GSH）通过保护细胞免受氧化应激和渗透压应激的影响，在细菌中发挥着特别重要的作用。谷胱甘肽的合成通过两个依赖ATP的反应完成，这两个反应分别由谷氨酸-半胱氨酸连接酶（Gcl）和谷胱甘肽合成酶（Gs）催化。此外，谷胱甘肽还原酶（Gr）负责将谷胱甘肽二硫化物还原为其巯基形式（GSH）。在黄粘球菌（Myxococcus xanthus）细胞中，发现Gcl、Gs和Gr的活性在生长稳定期最高，在饥饿诱导的发育过程中会下降。与野生型菌株相比，M. xanthus gcl突变体细胞在生长培养基中的世代时间更长，最大细胞密度更低。在生长过程中，gcl突变体会在营养培养基中产生一种棕色物质，并且该培养液会抑制辣根过氧化物酶和硫氧还蛋白还原酶的活性。在添加了H₂O₂的培养基中，gcl突变体的生长明显受到抑制，其世代时间也比野生型菌株更长。此外，gcl突变体形成孢子的时间比野生型菌株晚2天；在接种到饥饿培养基后11天时，其存活孢子的产量仅为野生型菌株的约1%。这些发现表明，GSH在M. xanthus的生长、对氧化应激的适应以及饥饿诱导的发育过程中起着重要作用。