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Merck

Unsuspected pyocyanin effect in yeast under anaerobiosis.

MicrobiologyOpen (2013-12-07)
Rana Barakat, Isabelle Goubet, Stephen Manon, Thierry Berges, Eric Rosenfeld
ZUSAMMENFASSUNG

The blue-green phenazine, Pyocyanin (PYO), is a well-known virulence factor produced by Pseudomonas aeruginosa, notably during cystic fibrosis lung infections. It is toxic to both eukaryotic and bacterial cells and several mechanisms, including the induction of oxidative stress, have been postulated. However, the mechanism of PYO toxicity under the physiological conditions of oxygen limitation that are encountered by P. aeruginosa and by target organisms in vivo remains unclear. In this study, wild-type and mutant strains of the yeast Saccharomyces cerevisiae were used as an effective eukaryotic model to determine the toxicity of PYO (100-500 μmol/L) under key growth conditions. Under respiro-fermentative conditions (with glucose as substrate), WT strains and certain H2 O2 -hypersensitive strains showed a low-toxic response to PYO. Under respiratory conditions (with glycerol as substrate) all the strains tested were significantly more sensitive to PYO. Four antioxidants were tested but only N-acetylcysteine was capable of partially counteracting PYO toxicity. PYO did not appear to affect short-term respiratory O2 uptake, but it did seem to interfere with cyanide-poisoned mitochondria through a complex III-dependent mechanism. Therefore, a combination of oxidative stress and respiration disturbance could partly explain aerobic PYO toxicity. Surprisingly, the toxic effects of PYO were more significant under anaerobic conditions. More pronounced effects were observed in several strains including a 'petite' strain lacking mitochondrial DNA, strains with increased or decreased levels of ABC transporters, and strains deficient in DNA damage repair. Therefore, even though PYO is toxic for actively respiring cells, O2 may indirectly protect the cells from the higher anaerobic-linked toxicity of PYO. The increased sensitivity to PYO under anaerobic conditions is not unique to S. cerevisiae and was also observed in another yeast, Candida albicans.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, contains inhibitor, 30 wt. % in H2O, ACS reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, 30 % (w/w) in H2O, contains stabilizer
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
N-Acetyl-L-Cystein, suitable for cell culture, BioReagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
N-Acetyl-L-Cystein, Sigma Grade, ≥99% (TLC), powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, 50 wt. % in H2O, stabilized
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Kaliumcyanid, ACS reagent, ≥96.0%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Resveratrol, ≥99% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Millipore
Wasserstoffperoxid -Lösung, 3%, suitable for microbiology
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Kaliumcyanid, BioUltra, ≥98.0% (AT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Wasserstoffperoxid -Lösung, ≥30%, for trace analysis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
L-Cystein -hydrochlorid Monohydrat, reagent grade, ≥98% (TLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, contains inhibitor, 30 wt. % in H2O, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
L-Cystein -hydrochlorid Monohydrat, from non-animal source, suitable for cell culture, meets EP, USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, 34.5-36.5%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Wasserstoffperoxid -Lösung, 30 % (w/w), for ultratrace analysis
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Stickstoff, ≥99.998%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
USP
Acetylcystein, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
N-Acetyl-L-Cystein, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
N-Acetyl-L-Cystein, BioXtra, ≥99% (TLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
(R)-(+)-Cystein -hydrochlorid Hydrat, 99%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
L-Cystein -hydrochlorid Monohydrat, BioUltra, ≥99.0% (RT)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Myxothiazol, from Myxococcus fulvus Mx f85, ≥98% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
L-Cystein -hydrochlorid Monohydrat, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Resveratrol, analytical standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
L-Cystein -hydrochlorid Monohydrat, Wacker Chemie AG, 98.5-101.0%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Resveratrol, certified reference material, TraceCERT®, Manufactured by: Sigma-Aldrich Production GmbH, Switzerland
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasserstoffperoxid -Lösung, tested according to Ph. Eur.
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Acetylcystein, European Pharmacopoeia (EP) Reference Standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Cystein-hydrochlorid Monohydrat, European Pharmacopoeia (EP) Reference Standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Resveratrol, European Pharmacopoeia (EP) Reference Standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.