DSF-家族群体感应信号生物合成途径与调控机制研究进展

群体感应是微生物间相互交流的一种重要机制。Diffusible Signaling Factor (DSF)-家族群体感应信号分子存在于多种革兰氏阴性菌中,调控细菌的致病性和适应性。本文首先介绍DSF-家族群体感应信号的结构多样性与保守性、生物合成途径和两类调控机制。DSF家族群体感应信号属于一类长链不饱和脂肪酸,碳水化合物和支链氨基酸是主要合成前体;合成途径主要包括脂肪酸合成循环和兼具脱水酶和硫酯酶活性的RpfF;在黄单胞菌和伯克氏菌中分别存在2种蛋白-蛋白互作机制调控DSF生物合成。随后,综述最新相关研究结果,提出顺式-2-十二碳烯酸(BDSF)可能是野油菜黄单胞菌侵染大白菜过程中所依赖的"活体"群体感应信号。最后,讨论和展望本领域下一步值得研究的关键科学问题。

天然氨基酸诱导野油菜黄单胞菌降解DSF-家族群体感应信号活性分析

【背景】野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. campestris,Xcc)是十字花科植物黑腐病的致病菌。Xcc中DSF (Diffusible signal factor)信号依赖的群体感应系统和RpfB介导的群体感应退出机制均与其致病性密切相关。【目的】分别检测18种氨基酸对DSF-家族群体感应信号分子合成的影响,为研发新型生物防治方法提供思路。【方法】添加不同浓度的氨基酸到ΔrpfC菌株XYS培养体系中,接种后不同时间点取样提取DSF信号分子,利用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)分析DSF和BDSF浓度。【结果】18种氨基酸中,甲硫氨酸、色氨酸和胱氨酸能有效降低ΔrpfC菌株培养体系中DSF和BDSF水平,抑制效果与氨基酸浓度密切相关;3种氨基酸对DSF信号分子的抑制作用存在叠加效应;甲硫氨酸、色氨酸或胱氨酸不影响ΔrpfCΔrpfB双突变体菌株中DSF和BDSF水平。【结论】首次发现了甲硫氨酸、色氨酸和胱氨酸通过RpfB诱导Xcc退出群体感应状态。