عزل جزيئات البروتين الدهني من صفار بيض الدجاج لدراسة دمج الأحماض الدهنية المسببة للأمراض البكتيرية في الدهون الفوسفاتية الغشاء

Methicillin مقاومة S. aureus (MRSA) هو السبب الرئيسي للعدوى المرتبطة بالرعاية الصحية ومقاومة المضادات الحيوية المرتبطة بها هو تحد سريري كبير^1،2،3. ولذلك، فإن وضع استراتيجيات علاجية جديدة هو أولوية عالية. استراتيجية العلاج واعدة لمسببات الأمراض إيجابية الجرام هو تثبيط تخليق الأحماض الدهنية، وهو شرط لإنتاج الدهون الفوسفاتية الغشاء الذي، في S. أوريوس،ويشمل فوسفاتيديلغليسيرول (PG)، ليسل-PG، وcardiolipin⁴. في البكتيريا، يحدث إنتاج الأحماض الدهنية عن طريق التخليق الأحماض الدهنية الثاني المسار (FASII)⁵، والذي يختلف اختلافا كبيرا عن نظيره eukaryotic، مما يجعل FASII هدفا جذابا لتطوير المضادات الحيوية^5،6 . مثبطات FASII تستهدف في المقام الأول FabI، وهوإنزيم مطلوب لاستطالة سلسلة الكربون الأحماض الدهنية 7. يستخدم على نطاق واسع مثبطات فابي التريكلوسان في السلع الاستهلاكية والطبية^8،9. ويجري تطوير مثبطات FabI إضافية من قبل العديد من شركات الأدوية لعلاج عدوى S. aureus ^{10،11،12،13،14 ،15،16،17،18،19}،^{20،21،22،23 ،24،25،26}. ومع ذلك، العديد من مسببات الأمراض إيجابية غرام، بما في ذلك S. aureus،قادرة على مسح الأحماض الدهنية الخارجية لتخليق الدهون الفوسفاتية، وتجاوز تثبيط FASII^27،28،29. وهكذا، يتم مناقشة الإمكانات السريرية لمثبطات FASII بسبب وجود ثغرات كبيرة في معرفتنا بمصادر الأحماض الدهنية المضيفة والآليات التي تقوم بها مسببات الأمراض باستخراج الأحماض الدهنية من المضيف^27،28. لمعالجة هذه الثغرات، قمنا بتطوير طريقة تحليل الدهون غير متحيزة لرصد دمج الأحماض الدهنية الخارجية من جزيئات البروتين الدهني في فوسفوليبيدات الغشاء من S. aureus.

أثناء الإنتان ، تمثل جزيئات البروتين الدهني المضيف مصدرا محتملا للأحماض الدهنية المشتقة من المضيف داخل الأوعية الدموية ، حيث ترتبط غالبية الأحماض الدهنية المضيفة بالجسيمات³⁰. تتكون البروتينات الدهنية من قشرة مائية تتكون من الدهون الفوسفاتية والبروتينات التي تحيط بجوهر الكاره للماء من الدهون الثلاثية واسترات الكوليسترول³¹. يتم إنتاج أربع فئات رئيسية من البروتينات الدهنية – الهيلوميكرون، والبروتين الدهني منخفض الكثافة، والبروتين الدهني عالي الكثافة، والبروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) – من قبل المضيف وتعمل كمركبات نقل للدهون، وتقديم الأحماض الدهنية والكوليسترول من وإلى الخلايا المضيفة عبر الأوعية الدموية. LDLs وفيرة في الأحماض الدهنية استيريفيد بما في ذلك الدهون الثلاثية واسترات الكوليسترول³¹. لقد أثبتنا في السابق أن LDLs البشرية عالية النقاء هي مصدر قابل للحياة من الأحماض الدهنية الخارجية لتخليق PG، وبالتالي توفير آلية لمثبطات FASII الالتفافية³². يمكن أن يكون تنقية LDLs البشرية صعبة من الناحية الفنية وتستغرق وقتاً طويلاً في حين أن المصادر التجارية لـ LDLs البشرية النقية مكلفة للغاية للاستخدام على أساس روتيني أو لأداء شاشات بكتيرية واسعة النطاق. لمعالجة هذه القيود، قمنا بتعديل إجراء لإثراء LDLs من صفار البيض الدجاج، وهو مصدر غني من جزيئات البروتين الدهني³³. لقد استخدمنا بنجاح غير مستهدفة، عالية الدقة / قياس الطيف الكتلي الدقيق والقياس الطيفي الكتلي جنبا إلى جنب لرصد دمج الأحماض الدهنية المستمدة من LDL الإنسان في غشاء S. aureus^32. على عكس الأساليب التي تم الإبلاغ عنها سابقا، يمكن لهذا النهج تحديد أيزومرات الأحماض الدهنية الفردية لكل من أنواع فوسفوليبيد المكورات العنقودية الرئيسية الثلاثة. حمض الأوليك (18:1) هو حمض دهني غير مشبع موجود داخل جميع جزيئات البروتين الدهني المضيف التي يتم دمجها بسهولة في S. aureus phospholipids^29،30،32. S. aureus ليست قادرة على توليف حمض الأوليك²⁹; ولذلك، فإن كمية حمض الأوليك المدرجة فوسفوليبيد يثبت وجود الأحماض الدهنية المشتقة من البروتين الدهني المضيف داخل غشاء المكورات العنقودية²⁹. ويمكن تحديد هذه الأنواع الفوسفاتية من خلال أحدث طريقة قياس الطيف الكتلي الموصوفة هنا، وتقدم دقة غير مسبوقة لتكوين غشاء S. aureus المستزرعة في وجود مصدر الأحماض الدهنية فمن المرجح المواجهات أثناء العدوى.