Metabolic labeling of the bacterial peptidoglycan by functionalized glucosamine.
Metabolic labeling of the bacterial peptidoglycan by functionalized glucosamine.
复制标题
DOI：
10.1016/j.isci.2022.104753
复制
发表时间：
2022-08-19
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Breukink, Eefjan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu, Yang;Hernandez-Rocamora, Victor M.;Lorent, Joseph H.;Cox, Ruud;Wang, Xiaoqi;Bao, Xue;Stel, Marjon;Vos, Gael;van den Bos, Ramon M.;Pieters, Roland J.;Gray, Joe;Vollmer, Waldemar;Breukink, Eefjan
N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)是一种几乎所有生物体都需要的必需单糖。N-乙酰氨基葡萄糖对肽聚糖(PG)的荧光标记研究较少。在这里，我们报告了在GlcNAc上用生物正交柄标记PG。我们利用糖基转移酶OLED一步合成了尿苷二磷酸N-叠氮乙酰氨基葡萄糖(UDP-GlcNAz)，然后在体外将GlcNAz掺入到肽聚糖前体Lipid II中，并通过点击化学对叠氮基团进行了荧光标记。在PG合成实验中，通过双功能A类青霉素结合蛋白的DD-转肽酶活性，将荧光GlcNAz标记的Lipid II掺入到肽聚糖中。我们进一步证明了通过饲喂2-氯-4-硝基苯基GlcNAz(GlcNAz-CNP)将GlcNAz整合到OLED表达细菌的PG层中。因此，我们使用OLED异源表达的标记方法对于研究PG的合成以及可能涉及体内GlcNAc代谢的其他生物过程是有用的。肽聚糖由N-乙酰葡糖胺、N-乙酰壳聚糖酸和氨基酸组成。我们在体内一步合成了叠氮标记的UDP-N-乙酰葡糖胺。将叠氮标记的UDP-N-乙酰葡糖胺掺入肽聚糖细菌中，并将其荧光标记在N-乙酰葡糖胺上。化学；生物合成；生物分子；糖生物学
N-Acetylglucosamine (GlcNAc) is an essential monosaccharide required in almost all organisms. Fluorescent labeling of the peptidoglycan (PG) on N-acetylglucosamine has been poorly explored. Here, we report on the labeling of the PG with a bioorthogonal handle on the GlcNAc. We developed a facile one-step synthesis of uridine diphosphate N-azidoacetylglucosamine (UDP-GlcNAz) using the glycosyltransferase OleD, followed by in vitro incorporation of GlcNAz into the peptidoglycan precursor Lipid II and fluorescent labeling of the azido group via click chemistry. In a PG synthesis assay, fluorescent GlcNAz-labeled Lipid II was incorporated into peptidoglycan by the DD-transpeptidase activity of bifunctional class A penicillin-binding proteins. We further demonstrate the incorporation of GlcNAz into the PG layer of OleD-expressed bacteria by feeding with 2-chloro-4-nitrophenyl GlcNAz (GlcNAz-CNP). Hence, our labeling method using the heterologous expression of OleD is useful to study PG synthesis and possibly other biological processes involving GlcNAc metabolism in vivo. Peptidoglycan consists of N-acetylglucosamine, N-acetylmuramic acid, and amino acids We developed a one-step synthesis of azide-labeled UDP-N-acetylglucosamine In vivo generated azide-labeled UDP-N-acetylglucosamine gets incorporated into peptidoglycan Bacteria were fluorescently labeled on N-acetylglucosamine of peptidoglycan Chemistry; Biosynthesis; Biomolecules; Glycobiology
登录
查看更多内容
DOI：
10.1073/pnas.1400376111
发表时间：
2014-06-03
影响因子：
11.1
作者：
Egan, Alexander J. F.;Jean, Nicolas L.;Simorre, Jean-Pierre
通讯作者：
Simorre, Jean-Pierre
影响因子：
15
作者：
Helm, JS;Hu, YN;Walker, S
通讯作者：
Walker, S
DOI：
10.1073/pnas.1220220110
发表时间：
2013-05-07
影响因子：
11.1
作者：
Gantt, Richard W.;Peltier-Pain, Pauline;Thorson, Jon S.
通讯作者：
Thorson, Jon S.
影响因子：
4.8
作者：
Born, Petra;Breukink, Eefjan;Vollmer, Waldemar
通讯作者：
Vollmer, Waldemar
影响因子：
7.7
作者：
Hernández-Rocamora VM;Baranova N;Peters K;Breukink E;Loose M;Vollmer W
通讯作者：
Vollmer W