ATP Synthesis and its use for Drug Efflux in Yeast Cells
Bellamkonda, Anirudh |
Candida albicans ATP kiekis buvo matuojamas naudojant liuciferino-liuciferazės švytėjimo metodą, siekiant nustatyti optimalų inkubacijos laikotarpį, kai pasiekiamas didžiausias ląstelių metabolinis aktyvumas. Rezultatai parodė, kad švytėjimo intensyvumas palaipsniui didėjo ir pasiekė maksimumą maždaug po 8 valandų inkubacijos. Po to signalas stabilizavosi arba pradėjo mažėti. Šis modelis rodo, kad viduląstelinė ATP sintezė yra aktyviausia mielių augimo logaritminės fazės viduryje, paprastai praėjus 6–8 valandoms po inokuliacijos. Šiuo laikotarpiu ląstelės pasižymi dideliu metaboliniu aktyvumu, padidėjusia mitochondrijų kvėpavimo veikla ir energijos poreikiu. Dėl to suaktyvėja tokie ląstelių procesai kaip augimas, biosintezė ir vaistų pašalinimas. Vėlesnis švytėjimo stabilizavimasis arba mažėjimas po 8 valandų gali būti susijęs su maistinių medžiagų išeikvojimu, metabolinių atliekų kaupimu arba stacionariosios fazės pradžia. Pastebėtas ryšys tarp maksimalaus švytėjimo ir logaritminės fazės rodo, kad ATP kiekis ir pašalinimo siurblių efektyvumas yra susiję su ląstelių augimo dinamika. Todėl tyrimams, nagrinėjantiems vaistų pašalinimo mechanizmus arba priešgrybelinį jautrumą, ląstelių ėmimas maždaug po 8 valandų inkubacijos buvo pasirinktas kaip pateikiantis fiziologiškai tinkamiausius duomenis.
ATP levels in Candida albicans were measured using a luciferin-luciferase luminescence assay to find the best incubation periods for peak cellular metabolic activity. Results show that the luminescence intensity increased steadily over time and reached a maximum at approximately 8 hours of incubation, and after the peak, the signal either plateaued or began to decline. This pattern shows that intracellular ATP synthesis is most active during the mid-log phase of yeast growth, typically around 6–8 hours post-inoculation. During this period, cells exhibit high metabolic activity, increased mitochondrial respiration, and elevated energy demand. This in turn, enables cellular processes such as growth, biosynthesis, and drug efflux. The subsequent stabilization or reduction in luminescence beyond 8 hours may be a result of nutrient depletion, accumulation of metabolic waste, or the onset of stationary phase. The observed correlation between peak luminescence and mid-log phase indicates that ATP availability and efflux pump efficiency is linked to cellular growth dynamics. Therefore, for studies focused on drug efflux mechanisms or antifungal sensitivity, sampling cells at or near 8 hours of incubation were chosen as they provided the most physiologically relevant data.