Glutamate mediated metabolic neutralization mitigates propionate toxicity in intracellular Mycobacterium tuberculosis

Metabolic networks in biological systems are interconnected, such that malfunctioning parts can be corrected by other parts within the network, a process termed adaptive metabolism. Unlike Bacillus Calmette-Guérin (BCG), Mycobacterium tuberculosis (Mtb) better manages its intracellular lifestyle by executing adaptive metabolism. Here, we used metabolomics and identified glutamate synthase (GltB/D) that converts glutamine to glutamate (Q → E) as a metabolic effort used to neutralize cytoplasmic pH that is acidified while consuming host propionate carbon through the methylcitrate cycle (MCC). Methylisocitrate lyase, the last step of the MCC, is intrinsically downregulated in BCG, leading to obstruction of carbon flux toward central carbon metabolism, accumulation of MCC intermediates, and interference with GltB/D mediated neutralizing activity against propionate toxicity. Indeed, vitamin B12 mediated bypass MCC and additional supplement of glutamate led to selectively correct the phenotypic attenuation in BCG and restore the adaptive capacity of BCG to the similar level of Mtb phenotype. Collectively, a defective crosstalk between MCC and Q → E contributes to attenuation of intracellular BCG. Furthermore, GltB/D inhibition enhances the level of propionate toxicity in Mtb. Thus, these findings revealed a new adaptive metabolism and propose GltB/D as a synergistic target to improve the antimicrobial outcomes of MCC inhibition in Mtb

Allosteric pyruvate kinase-based "logic gate" synergistically senses energy and sugar levels in <i>Mycobacterium tuberculosis</i>

Pyruvate kinase (PYK) is an essential glycolytic enzyme that controls glycolytic flux and is critical for ATP production in all organisms, with tight regulation by multiple metabolites. Yet the allosteric mechanisms governing PYK activity in bacterial pathogens are poorly understood. Here we report biochemical, structural and metabolomic evidence that Mycobacterium tuberculosis (Mtb) PYK uses AMP and glucose-6-phosphate (G6P) as synergistic allosteric activators that function as a molecular "OR logic gate" to tightly regulate energy and glucose metabolism. G6P was found to bind to a previously unknown site adjacent to the canonical site for AMP. Kinetic data and structural network analysis further show that AMP and G6P work synergistically as allosteric activators. Importantly, metabolome profiling in the Mtb surrogate, Mycobacterium bovis BCG, reveals significant changes in AMP and G6P levels during nutrient deprivation, which provides insights into how a PYK OR gate would function during the stress of Mtb infection

Problematyka i zakres badań parków miejskich w Polsce w XXI wieku (na podstawie Bazy Nauki Ceon)

Parki miejskie stanowią jeden z najstarszych i ciągle rozwijanych elementów systemu terenów zieleni w miastach. Ich typy, funkcje i znaczenie charakteryzuje zmienność w czasie. Niezmiennie pozostaje jednak zainteresowanie parkami zarówno ze strony mieszkańców miast, jak i osób profesjonalnie zajmujących się projektowaniem i utrzymaniem parków. Badania prowadzone przez naukowców powinny wspomagać identyfikację współczesnych potrzeb, zgłaszanych przez użytkowników parków, jak i odpowiadać na pytania dotyczące ich dalszego rozwoju, w tym pożądanych przekształceń. Celem artykułu jest identyfikacja tematyki i zakresu badań, podejmowanych w związku z kondycją i znaczeniem parków w ostatnim dwudziestoleciu. Badaniami objęto zarówno naukowe oraz popularnonaukowe, których tematyka dotyczyła szeroko rozumianego kształtowania parków miejskich. Badania oparto na zawartości Bazy Nauki Ceon (http://bibliotekanauki.ceon.pl), obejmującej m.in. bazy AGRO, BazTech, BazEkon, CEJSH, DML-PL oraz PSJD. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: - wśród podejmowanych zagadnień dominują „opisy parków”; mają one charakter informacyjny, czyli charakteryzują konkretny park lub parki, albo problemowy, czyli przedstawiają ogólniejsze zagadnienie, w którym opisywany park stanowi punkt odniesienia lub przykład; - pozostałe zagadnienia, liczne i różnorodne, stanowią przedmiot niewielkich grup artykułów albo wręcz artykułów pojedynczych; trudno zatem mówić tu o jakichkolwiek tendencjach w problematyce

Гістологічні особливості процесу регенерації трофічних розладів венозної етіології за умов використання клітинної трансплантації в експерименті

The degree of activity of regenerative processes in animals with experimentally formed venous trophic disorders of soft tissues of extremities on the background of the cord blood stem cell transplant have been analyzed.Проанализирована степень активности развития регенеративных процессов у животных с экспериментально сформированными венозными трофическими расстройствами мягких тканей конечностей на фоне клеточной трансплантации стволовых клеток кордовой крови.Проаналізовано ступінь активності розвитку регенеративних процесів у тварин з експериментально сформованими венозними трофічними розладами м’яких тканин кінцівок на тлі клітинної трансплантації стовбурових клітин кордової крові

All-solid-state paper based potentiometric potassium sensors containing Cobalt(II) porphyrin/Cobalt(III) corrole in the transducer layer

Disposable ion-selective electrodes of high reproducibility of recorded potentials between different sensors have been prepared using carbon-nanotubes modified paper as the transducer and electrical lead, and a poly(vinyl chloride) ion-selective membrane. The conducting paper was obtained using carboxymethylcellulose stabilized carbon nanotubes suspension – combination found to result in high stability of conventional sensors. It was shown for the first time that change of the amount of conducting material used to prepare sensor, from conventional (where it is used as transducer) to disposable sensors (where it is used as transducer and electrical lead), requiring application of much higher amount of carbon nanotubes significantly affects performance of the sensors. Presence of ions in the suspension used results in occurrence of super-Nernstian range on the potentiometric calibration curve of potassium-selective sensor, below 10−5 M KCl. Highly reproducible potential values, between sensors as well as between different calibrations, were achieved introducing mixture of cobalt(II) porphyrin/cobalt(III) corrole to the carbon nanotubes layer, at the back side of the membrane. Presence of porphyrinoids not only stabilizes potential values obtained for the sensors but also tailors ion transport through the membrane, resulting in stable potential of the sensors, although a super-Nernstian region is present on the calibration line. © 2018 Elsevier B.V