Paralytic shellfish poisoning (PSP)

Paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins are a group of naturally occurring neurotoxic alkaloids produced among several genera of primarily freshwater cyanobacteria and marine dinoflagellates. Although saxitoxin (STX) and analogs are all potent Na+ channel blockers in vertebrate cells, the functional role of these compounds for the toxigenic microorganisms is unknown. Based upon the known importance of monovalent cations (such as sodium) in the maintenance of cellular homeostasis and ion channel function, we examined the effect of high extracellular concentrations of these ions on growth, cellular integrity, toxin production and release to the external medium in the filamentous freshwater cyanobacterium, Raphidiopsis brookii D9; a gonyautoxins (GTX2/3) and STX producing toxigenic strain. We observed a toxin export in response to high (17 mM) NaCl and KCl concentrations in the growth medium that was not primarily related to osmotic stress effects, compared to the osmolyte mannitol. Addition of exogenous PSP toxins with the same compositional profile as the one produced by R. brookii D9 was able to partially mitigate this effect of high Na+ (17 mM). The PSP toxin biosynthetic gene cluster (sxt) in D9 has two genes (sxtF and sxtM) that encode for a MATE (multidrug and toxic compound extrusion) transporter. This protein family, represented by NorM in the bacterium Vibrio parahaemolyticus, confers resistance to multiple cationic toxic agents through Na+/drug antiporters. Conserved domains for Na+ and drug recognition have been described in NorM. For the D9 sxt cluster, the Na+ recognition domain is conserved in both SxtF and SxtM, but the drug recognition domain differs between them. These results suggest that PSP toxins are exported directly in response to the presence of monovalent cations (Na+, K+) at least at elevated concentrations. Thus, the presence of both genes in the sxt cluster from strain D9 can be explained as a selective recognition mechanism by the SxtF/M transporters for GTX2/3 and STX. We propose that these toxins in cyanobacteria could act extracellularly as a protective mechanism to ensure homeostasis against extreme salt variation in the environment.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Paralytic หอยพิษของสารพิษ (PSP) คือ กลุ่มของธรรมชาติเกิด neurotoxic alkaloids ผลิตในหลายสกุลหลัก cyanobacteria น้ำจืดและทะเล dinoflagellates แม้ว่า saxitoxin (STX) และ analogs มีทั้งหมดมีศักยภาพนา + ช่องบล็อกเกอร์ในเซลล์หลอด บทบาทหน้าที่ของสารเหล่านี้สำหรับจุลินทรีย์ toxigenic ไม่รู้จัก ขึ้นอยู่กับความสำคัญรู้จัก monovalent เป็นของหายาก (เช่นโซเดียม) ในการรักษาภาวะธำรงดุลเซลและฟังก์ชันช่องไอออน เราตรวจสอบผลของ extracellular ความเข้มข้นสูงของประจุเหล่านี้เจริญเติบโต ความสมบูรณ์ของโทรศัพท์มือถือ ผลิตสารพิษ และปล่อยให้สื่อภายนอกใน cyanobacterium ปลา filamentous, Raphidiopsis brookii D9 STX ที่ผลิตต้องใช้ toxigenic และ gonyautoxins (GTX2/3) เราสังเกตพิษส่งออกในการตอบสนองสูง (17 mM) ความเข้มข้น NaCl และ KCl ในเชื้อที่ถูกไม่เป็นหลักเกี่ยวข้องกับความเครียดการออสโมติกผล เปรียบเทียบกับ osmolyte mannitol นอกจากนี้สารพิษ PSP บ่อยด้วยโพรไฟล์ compositional เดียวกันเป็นการผลิต โดย R. brookii D9 ก็สามารถบรรเทาบางส่วนนี้ผลของสูง Na + (17 mM) PSP พิษยีน biosynthetic คลัสเตอร์ (sxt) ใน D9 มีสองยีน (sxtF และ sxtM) ที่เข้ารหัสสำหรับการขนส่งเมท (multidrug และพิษผงผสม) ครอบครัวนี้โปรตีน แสดง โดยปกติในแบคทีเรียวิบริ parahaemolyticus, confers ต้านทานกับตัวแทนพิษ cationic หลายผ่าน Na + /mts ยา antiporters นำโดเมนสำหรับการรับรู้ของ Na + และยาเสพติดได้ถูกอธิบายในปกติ สำหรับคลัสเตอร์ sxt D9 โดเมนการ Na + จะอยู่ใน SxtF และ SxtM แต่ยาจำแนกโดเมนแตกต่างระหว่างพวกเขา ผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำว่า สารพิษ PSP ส่งออกโดยตรงในการตอบสนองของเป็นของหายาก monovalent (Na + K +) น้อยที่ความเข้มข้นสูง ดังนั้น สถานะของยีนทั้งใน sxt คลัสเตอร์จาก D9 สามารถจะอธิบายเป็นกลไกการเลือก โดยผู้ SxtF/M STX และ GTX2/3 ต้องใช้ เราเสนอว่า สารพิษเหล่านี้ใน cyanobacteria อาจทำ extracellularly เป็นกลไกป้องกันให้ภาวะธำรงดุลกับเปลี่ยนแปลงเกลือมากในสิ่งแวดล้อม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อัมพาตหอยลาย (PSP) สารพิษที่เป็นกลุ่มของธรรมชาติที่เกิดขึ้นอัมพาตลคาลอยด์ที่ผลิตในหลายจำพวกน้ำจืดส่วนใหญ่ไซยาโนแบคทีเรียและ dinoflagellates ทะเล แม้ว่า saxitoxin (STX) และ analogs ทุกคนมีศักยภาพนา + ช่องอัพในเซลล์สัตว์มีกระดูกสันหลังบทบาทการทำงานของสารเหล่านี้สำหรับจุลินทรีย์ Toxigenic ไม่เป็นที่รู้จัก ขึ้นอยู่กับความสำคัญของการรู้จักกัน monovalent ไพเพอ (เช่นโซเดียม) ในการบำรุงรักษาสมดุลของเซลล์และฟังก์ชั่นไอออนช่องทางที่เราตรวจสอบผลกระทบของความเข้มข้นของสารสูงของไอออนเหล่านี้ต่อการเจริญเติบโตของเซลล์สมบูรณ์ของการผลิตและปล่อยสารพิษไปยังสื่อภายนอก ไซยาโนแบคทีเรียน้ำจืดใย Raphidiopsis brookii D9; gonyautoxins (GTX2 / 3) และการผลิตสายพันธุ์ STX Toxigenic เราสังเกตเห็นการส่งออกสารพิษในการตอบสนองสูง (17 มิลลิเมตร) และความเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์ KCl ในสื่อการเจริญเติบโตที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับผลกระทบที่เป็นหลักในการออสโมติกความเครียดเมื่อเทียบกับ mannitol osmolyte การเพิ่มขึ้นของสารพิษจากภายนอก PSP กับโปรไฟล์ compositional เดียวกับที่ผลิตโดยอาร์ brookii D9 ก็สามารถที่จะช่วยลดผลกระทบนี้สูง + นา (17 มิลลิเมตร) PSP สารพิษกลุ่มยีนสังเคราะห์ (SXT) ใน D9 มีสองยีน (sxtF และ sxtM) เข้ารหัสที่ MATE (multidrug และการอัดขึ้นรูปสารประกอบที่เป็นพิษ) ขนส่ง ครอบครัวโปรตีนนี้ตัวแทนจากบรรทัดฐานในแบคทีเรีย Vibrio parahaemolyticus ฟาโรห์ต้านทานให้กับตัวแทนที่เป็นพิษประจุบวกหลายผ่าน Na + / ยาเสพติด antiporters สำหรับโดเมนอนุรักษ์ + นาและการรับรู้ยาเสพติดได้รับการอธิบายในบรรทัดฐาน สำหรับคลัสเตอร์ D9 SXT, + นาโด​​เมนได้รับการยอมรับเป็นป่าสงวนทั้งในและ SxtF SxtM แต่ยาเสพติดได้รับการยอมรับโดเมนที่แตกต่างระหว่างพวกเขา ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าสารพิษพีเอสจะถูกส่งออกโดยตรงในการตอบสนองต่อการปรากฏตัวของ monovalent ไพเพอ (Na + K +) อย่างน้อยที่ระดับความเข้มข้นสูง ดังนั้นการปรากฏตัวของยีนทั้งในกลุ่ม SXT จากความเครียด D9 สามารถอธิบายได้เป็นกลไกการรับรู้โดยการเลือก SxtF / M ขนส่งสำหรับ GTX2 / 3 และ STX เราเสนอว่าสารพิษเหล่านี้ในไซยาโนแบคทีเรียสามารถทำหน้าที่ extracellularly เป็นกลไกการป้องกันเพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงสภาวะสมดุลกับเกลือมากในสภาพแวดล้อม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หอยเป็นพิษอัมพาต ( PSP ) สารพิษเป็นกลุ่มของธรรมชาติที่เกิดขึ้นในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โทอิน ผลิตหลายสกุลไซยาโนแบคทีเรียเป็นไดโนแฟลกเจลลาน้ำจืดและทะเล แม้ว่าซาซิทอกซิน ( STX ) และสารทั้งหมดที่มีศักยภาพ na แชนเนลบล็อกเกอร์ในสัตว์มีกระดูกสันหลังเซลล์ หน้าที่ บทบาทของสารประกอบเหล่านี้สำหรับจุลินทรีย์ toxigenic ไม่รู้จักตามรู้จักความสำคัญของมก. ( เช่นโซเดียมไอออน ) ในการรักษาสมดุลของเซลล์และไอออนช่องทางการทำงาน เราศึกษาผลของความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้สูงและการเจริญเติบโต ความสมบูรณ์ของเซลล์ , การผลิตและการปล่อยสื่อภายนอก พิษในไซยาโนแบคทีเรียสายพันธุ์น้ำจืดที่มี raphidiopsis brookii D9 ;เป็น gonyautoxins ( gtx2 / 3 ) และสื่อที่ผลิตสายพันธุ์ toxigenic . เราพบพิษส่งออกในการตอบสนองสูง ( 17 มม. ) และความเข้มข้นของ NaCl KCl ในการเจริญเติบโตปานกลาง ที่ไม่เน้นหลักที่เกี่ยวข้องกับผล เทียบกับ osmolyte แมนนิทอล . ขจัดสารพิษจาก PSP กับส่วนประกอบโปรไฟล์เป็นหนึ่งที่ผลิตโดยbrookii D9 ได้บางส่วน ลดผลสูง ( 17 มม. ) PSP สารพิษร่วมกลุ่มยีน ( sxt ) D9 มี 2 ยีน ( sxtf และ sxtm ) ที่เข้ารหัสสำหรับเพื่อน ( การผสมและรีดพิษ ) ขนส่ง . นี้โปรตีนครอบครัวแทนโดยบรรทัดฐานในแบคทีเรีย Vibrio parahaemolyticus ,พระราชทานเพื่อต้านทานหลายบวกพิษตัวแทนผ่านนา / ยา antiporters . อนุรักษ์และโดเมนสำหรับนายารับรู้ได้ถูกอธิบายไว้ในมาตรฐาน เพื่อ D9 sxt กลุ่มนาการจดโดเมนเป็นป่าสงวนทั้งในและ sxtf sxtm แต่ยาการจดโดเมนที่แตกต่างระหว่างพวกเขาผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า PSP สารพิษจะถูกส่งออกโดยตรงในการตอบสนองต่อการกัดของไอออน ( Na , K ) ที่ความเข้มข้นสูง ดังนั้นการปรากฏตัวของทั้งสองยีนในกลุ่ม sxt จาก D9 ความเครียดสามารถอธิบายเป็นกลไกการรับรู้โดย sxtf / M ขนส่งสำหรับ gtx2 / 3 แบบ .เราเสนอว่าเหล่านี้สารพิษในไซยาโนแบคทีเรียสามารถทำ extracellularly เป็นกลไกป้องกันเพื่อให้สมดุลกับการเปลี่ยนแปลงเกลือมากในสิ่งแวดล้อม