MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017163836
■00520250211152759
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798384020585
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31556249
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a576
■1001  ▼aFlorek,  Lindsey  C.
■24510▼aMechanisms  and  Consequences  of  Lactate-  and  Glycolate-Driven  Physiology  in  Pseudomonas  aeruginosa
■260    ▼a[Sl]▼bColumbia  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a193  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Dietrich,  Lars  E.  P.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Columbia  University,  2024.
■520    ▼aLactate  is  an  important  metabolic  intermediate  in  mammals,  and  increased  lactate  production  has  been  shown  to  occur  under  inflammatory  conditions.  Invading  bacteria  can  utilize  this  lactate  as  a  carbon  source  for  growth  and  persistence  in  infection  contexts,  and  a  deeper  understanding  of  bacterial  lactate  metabolism  is  therefore  essential  for  treating  such  infections.  One  bacterial  species  that  can  utilize  lactate  for  growth  and  that  is  often  found  in  environments  where  lactate  accumulates  is  the  opportunistic  pathogen  Pseudomonas  aeruginosa.  P.  aeruginosa  is  most  known  for  its  colonization  of  the  lungs  of  people  with  cystic  fibrosis  and  of  chronic  wounds,  environments  where  lactate  concentrations  can  range  from  10-40  mM.  This  thesis  uncovers  the  details  of  lactate  metabolism  in  P.  aeruginosa,  including  the  regulation  of  its  lactate  utilization  genes,  and  elucidates  several  aspects  of  cell  metabolism  found  to  influence  lactate  consumption.Chapter  1  provides  a  background  into  the  prevalence  of  lactate  as  a  major  metabolic  intermediate  in  mammals  and  the  rationale  for  why  it  has  become  such  a  well-studied  compound.  This  chapter  also  touches  on  the  diversity  of  lactate  utilization  enzymes  and  their  regulation  across  various  bacterial  species,  and  takes  a  closer  look  at  P.  aeruginosa's  ability  to  cause  infection.  Since  much  of  P.  aerugionsa's  success  as  a  pathogen  is  linked  to  aspects  of  its  metabolism,  a  comprehensive  picture  of  the  core  pathways  that  support  its  growth  and  survival  has  the  potential  to  reveal  drug  targets  or  inform  therapeutic  strategies.Chapter  2  dives  deeper  into  the  regulatory  mechanisms  underpinning  lactate  utilization  in  P.  aeruginosa  and  explores  the  reasoning  behind  P.  aeruginosa's  possession  of  two,  seemingly  redundant  L-lactate  dehydrogenase  genes:  lldD  and  lldA.  The  chapter  discusses  how  the  two  unique  regulators  of  these  genes  -  LldR  and  LldS,  respectively  -  confer  distinct  conditional  sensitivities  on  the  expression  of  lldD  and  lldA,  especially  with  respect  to  iron  and glycolate  concentrations.  These  diverse  inputs  allow  P.  aeruginosa  to  adapt  its  lactate  utilization  to  specific  environments.Chapter  3  takes  a  closer  look  at  glycolate  metabolism  in  P.  aeruginosa,  since  glycolate  is  structurally  similar  to  lactate  and,  as  described  in  Chapter  2,  has  been  identified  as  a  potent  inhibitor  of  LldD-dependent  lactate  metabolism.  Although  evidence  suggests  glycolate  is  also  present  in  infection  sites,  little  is  known  about  its  metabolism,  especially  in  pathogenic  bacteria.  Within  this  chapter,  my  co-authors  and  I  demonstrate  that  expression  of  the  P.  aeruginosa  glcDEFG  operon  is  responsive  to  glycolate,  and  that  the  operon  is  expressed  in  the  absence  of  added  glycolate,  suggesting  that  this  metabolite  is  produced  endogenously.  We  speculate  that  the  main  source  of  this  glycolate  is  glyoxal/methylglyoxal  detoxification,  a  process  whereby  toxic  metabolic  byproducts  are  converted  into  either  glycolate  or  lactate.  The  fact  that  glyoxal/  methylglyoxal  detoxification  produces  both  glycolate  and  lactate  underscores  the  high  degree  of  cross-talk  between  the  bioactivities  of  these  two  metabolites.Finally,  Chapter  4  goes  into  more  detail  about  a  core  theme  introduced  in  the  other  chapters  -  how  P.  aeruginosa  adapts  its  metabolism  in  response  to  changing  oxygen  and  nutrient  conditions.  P.  aeruginosa  possesses  two  rubredoxin  genes,  which  encode  small  soluble  electron  carriers  believed  to  help  it  cope  with  oxidative  stress.  This  chapter  demonstrates  that  induction  of  the  rubredoxin  genes  in  liquid  culture  may  occur  at  key  time  points  associated  with  oxidative  stress  and  metabolic  shifts,  and  may  be  linked  to  changes  in  lactate  and  glycolate  metabolism.This  thesis  lays  the  groundwork  for  understanding  aspects  of  P.  aeruginosa  physiology  that  have  yet  to  be  fully  explored,  including  the  regulatory  relationships  between  detoxification  mechanisms  and  central  metabolism,  the  condition-dependent  control  of  metabolic  pathways  that  affects  physiological  differentiation  in  multicellular  structures  and  in  infection  sites,  and  the  potential  for  neighboring  species  in  polymicrobial  infections  to  influence  P.  aeruginosa  physiology  and  virulence.  This  work  will  hopefully  bring  to  light  the  need  to  study  these  metabolic  and  regulatory  pathways,  not  just  in  Pseudomonas  spp.,  but  in  other  organisms  as  well,  as  many  of  these  core  biochemical  processes  are  evolutionarily  conserved.
■590    ▼aSchool  code:  0054.
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aPhysiology
■650  4▼aMolecular  biology
■653    ▼aBiofilm
■653    ▼aLactate
■653    ▼aMetabolism
■653    ▼aPseudomonas
■653    ▼aMammals
■690    ▼a0410
■690    ▼a0307
■690    ▼a0719
■71020▼aColumbia  University▼bBiological  Sciences.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-02B.
■790    ▼a0054
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17163836▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서