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Mycobacterium tuberculosis kann im menschlichen Wirt jahrzehntelang persistieren.Es wird angenommen, dass stringente Reaktionswege, an denen anorganisches Polyphosphat [Poly(P)] beteiligt ist, das durch Polyphosphatkinase (PPK) bzw. Exopolyphosphatase (PPX) synthetisiert und hydrolysiert wird, eine wichtige regulatorische Rolle bei der Bakterienpersistenz spielen.Wir zeigen hier, dass die Poly(P)-Akkumulation von M. tuberculosis zeitlich mit einer Einschränkung des Bakterienwachstums verbunden ist.Wir identifizieren M. tuberculosis Rv1026 auch als neuartige Exopolyphosphatase mit hydrolytischer Aktivität gegen langkettiges Poly(P).Unter Verwendung eines Tetracyclin-induzierbaren Expressionssystems zur Unterdrückung der Expression von Rv1026 (ppx2) fanden wir heraus, dass die Poly(P)-Akkumulation von M. tuberculosis zu einem verlangsamten Wachstum und einer verringerten Anfälligkeit für Isoniazid, einer erhöhten Hitze- und sauren pH-Resistenz und einem verbesserten intrazellulären Überleben führt während einer Makrophageninfektion.Durch Transmissionselektronenmikroskopie zeigte der ppx2-Knockdown-Stamm eine erhöhte Zellwanddicke, die mit einer verringerten Zellwandpermeabilität für hydrophile Arzneimittel und nicht mit der Induktion von Arzneimittelausflusspumpen oder einer veränderten Biofilmbildung im Vergleich zur Leervektorkontrolle verbunden war.Die transkriptomische und metabolomische Analyse ergab eine metabolische Herabsetzung des ppx2-Knockdowns, die durch eine verringerte Transkription und Translation sowie eine Herabsetzung der Glycerin-3-Phosphat-Spiegel gekennzeichnet war.Zusammenfassend spielt Poly(P) eine wichtige Rolle bei der Wachstumshemmung und Stoffwechselverlangsamung von M. tuberculosis und trägt durch veränderte Zellwandpermeabilität zur Antibiotikatoleranz bei. Die stringente Reaktion, an der die regulatorischen Moleküle anorganisches Polyphosphat [Poly(P)] und (S Es wird angenommen, dass )ppGpp die Persistenz von Mycobacterium tuberculosis vermittelt.In dieser Studie haben wir ein neues Enzym (Rv1026, PPX2) identifiziert, das für die Hydrolyse von langkettigem Poly(P) verantwortlich ist.Ein gentechnisch veränderter M. tuberculosis-Stamm, dem das ppx2-Gen fehlte, zeigte erhöhte Poly(P)-Spiegel, die mit einem frühen Stopp des Bakterienwachstums und einer verringerten Anfälligkeit für das Erstlinienmedikament Isoniazid sowie einem erhöhten Überleben der Bakterien bei Stressbelastung verbunden waren Bedingungen und innerhalb von Makrophagen.Im Vergleich zum Kontrollstamm zeigte der Mutant eine erhöhte Zellwanddicke und eine verringerte Arzneimittelpermeabilität.Die globale Genexpressions- und Metabolitenanalyse ergab eine verringerte Expression der Transkriptions- und Translationsmaschinerie und eine Verschiebung der Kohlenstoffquellennutzung.Zusammenfassend ist die Regulierung des Poly(P)-Gleichgewichts entscheidend für die Persistenzbildung bei M. tuberculosis.