Обнаружение гема белком NosP модулирует образование биопленки у Burkholderia thailandensis

Агрегированные бактерии, заключенные в самостоятельно секретируемые внеклеточные полимерные вещества, то есть биопленки, устойчивы к антибиотикам и вызывают хронические инфекции. Поэтому они представляют значительную угрозу для общественного здравоохранения. Гем является abundantным источником железа для патогенных бактерий во время инфекции; многие бактерии обладают системами обнаружения гема, ассимилированного из клеток хозяина, что коррелирует с переходом между острым и хроническим состояниями инфекции. В данной работе исследуется гемосенсорная функция недавно открытого многофакторного сенсорного гемопротеина NosP и его роль в регуляции биопленки у почвенной бактерии Burkholderia thailandensis, близкого суррогатного организма патогена Burkholderia pseudomallei, относящегося к 3-й группе биологической безопасности. Ранее было показано, что белок семейства NosP обладает функциями сенсинга оксида азота (NO) и гема, а также регулирует биопленки посредством ассоциированных с NosP гистидинкиназ и двухкомпонентных систем. Результаты исследований in vitro позволяют предположить, что Bt NosP демонстрирует кинетику и термодинамику связывания гема, характерные для лабильного гемочувствительного белка, а холоформа Bt NosP действует как ингибитор ассоциированной с ним гистидинкиназы Bt NahK. Кроме того, результаты исследований in vivo свидетельствуют о том, что повышение концентрации внеклеточного гема снижает образование биопленки B. thailandensis, тогда как делеция генов nosP и nahK устраняет этот фенотип, что согласуется с моделью, согласно которой Bt NosP обнаруживает гем и оказывает ингибирующее воздействие на Bt NahK, снижая образование биопленки.