细菌不饱和脂肪酸合成研究进展

脂肪酸不仅是细菌细胞膜组分,还是许多生物活性物质的合成原料。不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)具有更低的相变温度,是细菌调节细胞膜流动性的重要分子,因此UFA合成途径是重要的抗菌药物筛选靶点。细菌可利用厌氧途径合成UFA,其中模式生物大肠杆菌利用经典的FabA-FabB途径合成UFA,但不同细菌中UFA合成的厌氧途径具有多样性,相关催化酶类也不尽相同;细菌还可以利用需氧途径合成UFA,利用脂肪酸脱饱和酶直接将饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)转化为不饱和脂肪酸,而不同脱饱和酶会生成不同结构的UFA,在逆境耐受、致病力等多方面发挥重要作用;细菌还可以利用单加氧酶,将脂肪酸合成途径中癸酰酰基载体蛋白(acyl carrier protein,ACP)转化为顺-3-癸烯酰ACP,并最终合成UFA。细菌脂肪酸合成相关的其他酶类在UFA合成或不同种类UFA调节中也发挥着重要作用。本文系统地总结了细菌UFA合成途径与相关酶类的多样性研究进展,旨在为进一步了解细菌UFA合成机制,并以此为靶点开发抗菌药物等方面提供理论支撑。

野油菜黄单胞菌中3-羟基脂酰ACP脱水酶Fab Z的生理功能

【背景】野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)引起十字花科植物黑腐病,在全球范围内造成经济损失,亟须深入研究其致病机理,开发新的黑腐病防控措施。细菌脂肪酸合成系统不仅为细胞膜合成提供原料,其中间代谢产物还是许多生物活性分子合成的底物,具有重要的生理功能,也是抗菌药物筛选的重要靶标。【目的】研究XccfabZ对扩散信号分子(diffusible signal factor,DSF)类信号产量、致病力、胞外酶、胞外多糖和运动性等方面的影响。【方法】利用报告菌株检测法分析了不同替换突变株的DSF类群体感应信号产量。利用同源重组原理,在DSF类信号高产菌株中获得替换突变株,利用高效液相色谱(highperformanceliquid chromatography,HPLC)法测定DSF类信号产量。利用剪叶法检测替换突变株对寄主植物甘蓝的致病力,并分析了不同菌株的胞外多糖、胞外酶和运动性差异。【结果】报告菌株检测法和HPLC法都证明大肠杆菌fabZ替换突变株(XccΔfabZ/pSRK-EcfabZ)中DSF类信号产量显著下降。而该突变株对寄主植物的致病性也下降,在白菜提取物中生长也变慢,胞外酶产量下降,运动性也变弱。而Xcc fabZ替换突变株的DSF类信号产量恢复到野生菌水平,且过量产生胞外多糖使得致病性增强,胞外酶、运动性也都有所恢复。【结论】Xcc中3-羟基脂酰ACP脱水酶(FabZ)与其致病性相关,不仅影响DSF类信号产量,还在胞外酶、运动性等方面发挥作用。