细菌群体感应淬灭酶的研究进展

细菌的群体感应系统(Quorum sensing,QS)参与许多生物学功能的调控,其中包括动植物病原细菌致病因子的生成以及人类某些病原细菌生物膜的形成。酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactone,AHL)是调控群体感应系统的关键信号分子。近年的研究表明,不同生物体包括细菌和真核生物中都存在类别不同的能够降解AHL的群体感应淬灭酶(Quorum-quenching enzyme)。在AHL依赖型致病菌和转基因植物中表达AHL降解酶能有效地抑制QS信号分子的积累,从而阻断了病原细菌的发病机制,提高了植物的抗病性。这些新颖的群体感应淬灭酶的发现,不仅为防治细菌侵染提供了可行的途径,也对研究它们在宿主中的功能和对生态系统的潜在影响提出挑战。

海洋细菌密度感应淬灭酶及在水产养殖中的应用

许多病原菌通过密度感应现象(Quorum sensing,QS)调控毒力因子的产生,因此淬灭密度感应(Quorum quenching,QQ)在不影响病原菌生存条件下能够有效控制病原菌毒力因子的表达,是一种治疗水产养殖业细菌性病害的新策略。QQ是海洋细菌的一个普遍特征,主要通过QS小分子阻抑物(Quorum sensing inhibitors,QSIs)和QQ酶干扰QS过程,QQ酶降解信号分子是最常见的QQ方式。目前在海洋细菌中广泛存在N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactones,AHLs)内酯酶和AHL酰基转移酶两种QQ酶,在放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、浮霉菌门和疣微菌门的海洋细菌中均发现有AHL内酯酶,在α-变形菌纲、γ-变形菌纲、蓝细菌门、拟杆菌门的海洋细菌具有AHL酰基转移酶。目前已发现多种AHL降解酶可以降低病原菌毒力因子的产生,在水产养殖细菌病害防治方面潜力巨大,并且作为一种新型治疗手段受到广泛关注。