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H-NS Represses Biofilm Formation and c-di-GMP Synthesis in Vibrio parahaemolyticus

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Biomedical and Environmental Sciences 2022年第9期35卷 821-829页

作者： XUE Xing Fan ZHNAG Miao Miao SUN Jun Fang LI Xue WU Qi Min YIN Zhe YANG Wen Hui NI Bin HU Ling Fei ZHOU Dong Sheng LU Ren Fei ZHANG Yi Quan School of Medicine Jiangsu UniversityZhenjiang 212013JiangsuChina Department of clinical Laboratory Affiliated Nantong Hospital 3 of Nantong UniversityNantong 226006JiangsuChina State Key Laboratory of Pathogen and Biosecurity Beijing Institute of Microbiology and EpidemiologyBeijing 100071China

Objective This study aimed to investigate the regulation of histone-like nucleoid structuring protein(H-NS)on biofilm formation and cyclic diguanylate(c-di-GMP)synthesis in Vibrio parahaemolyticus RIMD2210633.Methods Regulatory mechanisms were analyzed by the combined utilization of crystal violet staining,quantification of c-di-GMP,quantitative real-time polymerase chain reaction,LacZ fusion,and electrophoretic-mobility shift assay.Results The deletion of hns enhanced the biofilm formation and intracellular c-di-GMP levels in V.parahaemolyticus RIMD2210633.H-NS can bind the upstream promoter-proximal DNA regions of scrA,scrG,VP0117,VPA0198,VPA1176,VP0699,and VP2979 to repress their transcription.These genes encode a group of proteins with GGDEF and/or EAL domains associated with c-di-GMP metabolism.conclusion One of the mechanisms by which H-NS represses the biofilm formation by V.parahaemolyticus RIMD2210633 may be via repression of the production of intracellular c-di-GMP.

关键词： Vibrio parahaemolyticus Biofilm H-NS c-di-GMP

AI-2通过调节c-di-GMP代谢酶Dosc影响类志贺邻单胞菌生物膜形成及运动性

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微生物学报 2022年第7期62卷 2808-2823页

作者：谢晓荣尚道涵沈锡辉张磊西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

细菌中广泛分布的群体感应信号分子autoinducer-2(AI-2)会影响细菌的生物膜形成及运动性等生理过程,然而该信号对类志贺邻单胞菌相关表型的调控作用及其分子机制尚未有所报道。【目的】揭示AI-2通过影响胞内环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)水... 详细信息

细菌中广泛分布的群体感应信号分子autoinducer-2(AI-2)会影响细菌的生物膜形成及运动性等生理过程,然而该信号对类志贺邻单胞菌相关表型的调控作用及其分子机制尚未有所报道。【目的】揭示AI-2通过影响胞内环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)水平调控类志贺邻单胞菌生物膜形成及运动性的内在机制,为类志贺邻单胞菌感染的防治提供新思路。【方法】首先利用同源重组方法构建luxS基因敲除菌株(ΔluxS),通过软琼脂平板法和结晶紫染色法分别检测其与野生型泳动能力和生物膜形成水平的差异;之后通过序列比对找到AI-2的潜在受体蛋白Dosc(SAMEA2665130_2180),利用哈维氏弧菌生物发光实验及等温滴定量热实验(ITc)研究Dosc的配体结合结构域(ligand-binding domain,LBD)与AI-2的结合能力;通过体外酶活实验、胞内c-di-GMP定量分析研究AI-2对Dosc受体活性的影响;最后参照前述方法构建受体Dosc编码基因敲除菌株(Δdosc)并检测其与野生型相比泳动能力和生物膜形成水平的变化。【结果】AI-2与Dosc-LBD显示出高亲和作用力;通过高效液相色谱分析发现AI-2会增强受体蛋白Dosc的磷酸二酯酶活性,促进c-di-GMP的降解。与野生型相比,ΔluxS和Δdosc菌株胞内c-di-GMP水平显著升高,泳动与生物膜形成能力均显著降低。【结论】受体蛋白Dosc通过响应群体感应信号分子AI-2,增强自身磷酸二酯酶活性,促进c-di-GMP的降解,影响胞内c-di-GMP的含量,进而调控细菌的生物膜形成和泳动能力等表型。

关键词：类志贺邻单胞菌 LuxS/AI-2 受体 c-di-GMP 生物膜泳动

基于第二信使c-di-GMP的产酸克雷伯氏菌生物胺调控机制研究及信号抑制剂筛选

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基于第二信使c-di-GMP的产酸克雷伯氏菌生物胺调控机制研究及信号...

作者：杨仁迪浙江工商大学

学位级别：硕士

鲭鱼是我国重要的经济鱼类,但是由于其极易腐败导致鱼肉中生物胺含量高,因此存在安全隐患。对于鲭鱼腐败关联的生物胺研究目前还停留在影响脱羧酶活性的环境因素上,如p H、温度、水活度、氧气等。然而这些环境因素与生物胺合成之间的信... 详细信息

鲭鱼是我国重要的经济鱼类,但是由于其极易腐败导致鱼肉中生物胺含量高,因此存在安全隐患。对于鲭鱼腐败关联的生物胺研究目前还停留在影响脱羧酶活性的环境因素上,如p H、温度、水活度、氧气等。然而这些环境因素与生物胺合成之间的信号通路研究甚少,氨基酸脱羧酶基因簇的上游调控因子尚不明确。环二鸟苷酸c-di-GMP是重要的细菌第二信使,能够通过其代谢酶上的感受结构域接收胞外信号,从而参与到调控细胞分化、菌膜形成、毒力因子和生物发光等多种生物学功能的调控中。c-di-GMP是否也参与到生物胺合成的调控需要进一步的研究。因此,本研究以鲭鱼腐败过程中关键产胺菌产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)为研究对象,初步挖掘了c-di-GMP信号分子对生物胺合成的调控机制,旨在为产胺菌生物胺合成的调控网络研究提供理论基础和新思路。本研究主要结果如下:(1)本文以前期从鲭鱼中筛选得到的一株高产生物胺腐败菌Klebsiella oxytoca为研究对象,通过全基因测序、结构域比对、过表达菌株构建、相关表型测定,并结合原核转录组学分析,确定了c-di-GMP对生物胺产生能力的调控作用。本研究发现c-di-GMP合成酶蛋白Koxy＿2511和Koxy＿5178的过表达对菌株的胞内c-di-GMP水平具有显著提高作用,且能够极显著地增强菌株的尸胺产生能力。Koxy＿2511和Koxy＿5178能降低以赖氨酸为原料的蛋白质合成能力,减少了尸胺合成以外的赖氨酸消耗,并促进了群体感应和ABc转运家族基因的表达。另外发现Koxy＿2511和Koxy＿5178能在不影响赖氨酸脱羧酶操纵子基因cad c转录水平的条件下,促进诱导性赖氨酸脱羧酶基因cad A的表达,说明cdi-gmp可以从多个方面共同调控生物胺的合成。(2)用Robetta对蛋白Koxy＿2511和Koxy＿5178进行建模。以所建立的蛋白模型为受体靶点,从食品组分数据库中筛选抑制剂,并通过测定活性物质对产酸克雷伯氏菌尸胺产量等性状的影响,最终得到了一种对两种蛋白评分较高、低毒的生物胺抑制剂(-)-没食子酸儿茶素没食子酸酯。研究表明400μM和800μM的(-)-没食子酸儿茶素没食子酸酯可以在不影响菌株生长的情况下降低胞内c-di-GMP水平和尸胺产量。分子对接分析结果显示(-)-没食子酸儿茶素没食子酸酯与两种c-di-GMP代谢蛋白的关键活性位点结合,从而干扰了蛋白功能。通过分子动力学的分析,发现(-)-没食子酸儿茶素没食子酸酯能够通过形成氢键影响蛋白的结构和功能。本研究初步确定了产酸克雷伯氏菌中c-di-GMP与尸胺合成相关性,并鉴定了两个可调控尸胺生物合成的DGcs,为后续深入研究c-di-GMP信号途径调控生物胺合成的分子机理提供了基因的支持。同时借助计算机技术筛选得到了有效c-di-GMP与生物胺的抑制剂,为生物胺的控制提供了新的途径。

关键词： c-di-GMP 生物胺腐败虚拟筛选抑制剂

c-di-GMP发挥双重调控作用控制细菌游动的研究

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c-di-GMP发挥双重调控作用控制细菌游动的研究

作者：张鑫河北大学

学位级别：硕士

嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia,Sma)是一种重要的医源性条件致病菌,通常感染免疫抑制或免疫低下的人群,特别是那些在重症监护病房(Intensive care Unit,IcU)的患者。根据感染部位的不同通常出现尿路感染、脑膜炎、菌... 详细信息

嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia,Sma)是一种重要的医源性条件致病菌,通常感染免疫抑制或免疫低下的人群,特别是那些在重症监护病房(Intensive care Unit,IcU)的患者。根据感染部位的不同通常出现尿路感染、脑膜炎、菌血症和出血性肺炎等,感染的死亡率一般在35%-75%之间,但是出血性肺炎的死亡率接近100%。高死亡率的主要原因是该菌对多种抗生素具有固有耐药性,即使是甲氧苄啶/磺胺甲噁唑(TMP/SMX)这一被认为是最有效的抗生素治疗手段也正在失去效果,因此亟需发展新的防控策略来应对嗜麦芽窄食单胞菌的感染。运动在细菌的生长、生物膜的形成、毒力和扩散中起着关键作用,鞭毛介导的游动更是几乎参与了病原菌侵染宿主的全部过程,主要包括趋化、黏附、侵袭、扩散和转移等。已有的研究表明,控制细菌的运动行为而非杀伤细菌细胞,能在避免抗生素耐药发生的同时有效地辅助治疗细菌感染,因此鉴定细菌运动的控制信号,并解析信号的转导和调控模式,对于发展新型的抗病原细菌感染策略具有重要的意义。c-di-GMP是普遍存在于细菌细胞中的重要的第二信使分子,在细菌的运动调控中发挥了重要的作用。c-di-GMP调控了细菌从游动形式到形成表面附着的生物膜形式的转变,因此被认为是细菌生活方式的信使。目前,对c-di-GMP代谢相关酶的鉴定和生化活性的分析已经取得了比较好的进展,但是对上游-酶活性调控的信号鉴定,以及下游-c-di-GMP调控模式的研究还比较匮乏。本研究系统地突变分析了嗜麦芽窄食单胞菌中参与c-di-GMP代谢的酶,并筛选到调控细菌游动的酶。对含有信号感知结构域的磷酸二酯酶Sis P进行了进一步研究,通过细菌游动性实验,遗传上位分析,蛋白质小分子互作分析等方法鉴定到Sis P酶活性的特异性激活信号分子Fe:Fe特异性结合Sis P的信号感知结构域,激活Sis P的磷酸二酯酶活性,降解c-di-GMP,减少细菌细胞内的c-di-GMP水平;鉴定到具有REc和LUXR结构域的Fsn R是一种新的c-di-GMP效应蛋白;解析了c-di-GMP发挥双重调控作用控制细菌游动的新模式,即c-di-GMP通过直接结合和间接调控磷酸化水平的双重调控方式,叠加并且量化调控了Fsn R的转录因子活性以促进细菌游动。一方面Sis P降解与Fsn R结合的c-di-GMP,解除c-di-GMP对Fsn R转录因子活性的抑制作用。另一方面Sis P降解与Rav S结合的c-di-GMP,促进Rav S向Fsn R传递磷酸基团,增强Fsn R的磷酸化水平。c-di-GMP对Fsn R抑制作用的解除和Fsn R蛋白磷酸化水平的增强叠加激活了Fsn R的转录因子活性,因此二者对于Fsn R活性的完全激活都是必不可少的。与通常认为的c-di-GMP对下游效应蛋白活性调控的“开关”作用模式不同,本研究揭示了c-di-GMP通过双重调控模式实现了对效应蛋白Fsn R活性的量化调控。此外,由于Fe通常会在伤口附近大量出现,因此,Sis P特异性感知Fe以促进细菌游动的过程,可能被细菌用来识别伤口,从而更加快速地进入人体,因此患者伤口Fe的急剧增加可能增加细菌感染的风险。

关键词：嗜麦芽窄食单胞菌 c-di-GMP 水解酶亚铁离子游动性鞭毛

生防菌株MS82中c-di-GMP代谢相关基因功能研究

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生防菌株MS82中c-di-GMP代谢相关基因功能研究

作者：陈先意天津农学院

学位级别：硕士

GGDEF结构域作为细菌体内c-di-GMP信号途径重要合成酶的核心位点,对细菌的生命活动具有重要的调控作用。本试验从荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)MS82全基因组序列中,选取4个含有GGDEF结构域的基因(MS82GL0000189、MS82GL002587... 详细信息

GGDEF结构域作为细菌体内c-di-GMP信号途径重要合成酶的核心位点,对细菌的生命活动具有重要的调控作用。本试验从荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)MS82全基因组序列中,选取4个含有GGDEF结构域的基因(MS82GL0000189、MS82GL002587、MS82GL005092、MS82GL004701基因,以下简称0189、2587、5092、4701基因)进行敲除,得到4株含有GGDEF结构域的基因缺失突变株。进而对野生菌株和突变菌株(4株突变株和此前得到的随机突变株MT19)进行抑菌活性、生物被膜形成能力、多糖含量、运动行为等研究,探索生防菌—荧光假单胞菌中含有GGDEF结构域的基因对c-di-GMP信号通路调节细菌生命活动的功能影响,对c-di-GMP工作机制和信号网络进行补充。同时在应用研究方面,为荧光假单胞菌作为生物农药的开发和应用提供理论依据。具体研究成果如下:1)以MS82全基因组序列中含有GGDEF结构域的基因序列信息为依据,结果显示0189、2587、5092、4701基因序列的长度分别为1932bp、2082bp、2124bp、3822bp。分别扩增4个目的基因的上下游片段,通过载体构建重组质粒PEX18-0189-S17λ、PEX18-2587-S17λ、PEX18-5092-S17λ以及PEX18-4701-S17λ。通过原生质体双亲接合同源重组的方式,成功构建相应含有GGDEF结构域基因的缺失突变菌株MT0189、MT2587、MT5092以及MT4701。成功构建各目的基因相对应的重组克隆载体后和转运载体后,PcR验证和双酶切验证正确,并在NcBI中进行序列对比。经多代培养,突变株都能稳定遗传。2)采用抑菌圈法与野生菌株MS82产生的透明抑菌圈相比,突变株MT0189、MT2587、MT5092、MT4701对绿木霉的抑菌活性皆下降。其中与野生菌株MS82的抑菌活性存在明显的差异的,是对同一基因(4701基因)采用不同敲除方式构建的突变体菌株MT19和MT4701,二者的抑菌活性无明显差。各菌株的抑菌活性从高到低依次表现为MS82>MT0189>MT5092>MT2587>MT4701>MT19。3)同时,采用平板对峙法检测野生型菌株和突变型菌株对不同品种的食用菌菌丝生长是否有影响。选取了容易被致病菌——绿木霉侵染的常见5种食用菌品种:金针菇、黑木耳、平菇、杏鲍菇、白玉菇,发现对不同的食用菌品种,野生株和突变株呈现一定的抑制作用,但抑制效果皆很弱,对菌丝的生长无明显作用。表明野生菌株MS82和各突变株对以上5种食用菌安全。4)从微量板定量检测法试验结果可得,敲除含有GGDEF结构域的基因后,突变株MT0189、MT5092以及MT4701在48h时内生物膜形成能力都显著低于野生菌株MS82,而突变株MT2587每个时期的生物被膜形成能都明显高于野生菌株MS82,这与小试管法在48h时得到的覆在试管壁上的紫色环状物颜色差异程度相符。同时,综合每12h测得的数据形成的各菌株生物被膜形成速率,发现各菌株之间生物被膜的形成快慢存在差异。5)在测定各菌株生物被膜形成量的各时间段内同时检测相应的多糖含量。在12h测得的数据结果显示,野生菌株与突变菌株之间存在显著差异(p0.05);48h时野生菌株MS82与突变株MT2587之间无显著差异(p>0.05),与突变株MT4701、MT19之间存在差异(pc-di-GMP调控的第二信号介导细菌各项生命活动中起着关键作用,可以对其进行基因改良,作为食用菌木霉病害安全、有效的生防菌进行应用。

关键词：荧光假单胞菌MS82 c-di-GMP GGDEF结构域基因功能

嗜肺军团菌蛋白Lpg1168调控c-di-GMP代谢的结构生物学研究

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嗜肺军团菌蛋白Lpg1168调控c-di-GMP代谢的结构生物学研究

作者：王焕楠福建师范大学

学位级别：硕士

嗜肺军团菌是在水生环境中常见的革兰氏阴性菌,这种致病菌可以感染宿主肺泡巨噬细胞,引起严重的非典型肺炎。近年来所报道的由嗜肺军团菌感染的病例逐渐增多,且发现很多嗜肺军团菌株对抗生素药物出现耐药现象,因此我们一直致力于有关嗜... 详细信息

嗜肺军团菌是在水生环境中常见的革兰氏阴性菌,这种致病菌可以感染宿主肺泡巨噬细胞,引起严重的非典型肺炎。近年来所报道的由嗜肺军团菌感染的病例逐渐增多,且发现很多嗜肺军团菌株对抗生素药物出现耐药现象,因此我们一直致力于有关嗜肺军团菌的研究,希望通过对嗜肺军团菌的进一步了解为研发相关治疗药物提供更多信息。c-di-GMP是细菌中广泛存在的第二信使,参与调控细胞运动、生物膜的形成、致病因子的产生和群体感应等多种生理功能。因此c-di-GMP相关信号通路对于细菌的生活发挥着重要作用。Lpg1168是在嗜肺军团菌中编码的串联GGDEF和EAL结构域的复合蛋白。已知GGDEF结构域是位于参与c-di-GMP合成的鸟苷酸环化酶中的保守结构域,EAL结构域是位于参与c-di-GMP降解的磷酸二酯酶中的保守结构域,因此本研究以Lpg1168为主要研究对象,结合生物化学与结构生物学等手段,探究Lpg1168在嗜肺军团菌中参与c-di-GMP代谢的分子机制。本研究首先通过体外ITc实验和荧光热漂移实验检测到含有EAL结构域的Lpg1168(470-755))截短体蛋白与c-di-GMP有较强亲和力,进而利用结构生物学的方法对Lpg1168(470-755))/c-di-GMP复合物进行了结构解析,对结构分析发现:(1)与经典的具有EAL结构域的磷酸二酯酶相似,Lpg1168(470-755))整体呈桶状结构,在其c端有一个c-di-GMP结合口袋。Lpg1168(470-755))蛋白与c-di-GMP、金属离子的相互作用主要发生在桶状结构内部的β折叠上。(2)与经典的EAL保守结构域不同,Lpg1168(470-755))蛋白中的保守基序由位于β2折叠上的E49-I50-L51残基构成,且EIL基序中的E49残基对c-di-GMP的结合起着关键作用。(3)对Lpg1168(470-755))中与c-di-GMP相互作用位点定点突变发现,E49残基、N108残基、E140残基的突变会影响Lpg1168(470-755))与c-di-GMP的相互作用。综上所述,本研究我们发现Lpg1168是嗜肺军团菌中一个具有磷酸二酯酶活性的蛋白,并阐明了其磷酸二酯酶活性且特异性结合c-di-GMP的分子机制,这为接下来进一步探究Lpg1168如何通过调控c-di-GMP相关信号通路,进而抑制生物膜形成的具体机制奠定基础,以为应对嗜肺军团菌的侵染或治疗嗜肺军团菌肺炎提供见解。

关键词：嗜肺军团菌 c-di-GMP EAL结构域结构生物学

铜绿假单胞菌生物被膜组成及其受群体感应系统和c-di-GMP调控的研究进展

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微生物学报 2021年第5期61卷 1106-1122页

作者：王帅涛高倩倩成娟丽林金水延安大学生命科学学院陕西延安716000 陕西省红枣重点实验室(延安大学) 陕西延安716000

作为人类条件性感染的前三大病原菌之一的铜绿假单胞菌,是一种革兰氏阴性细菌,对免疫功能低下和囊性纤维化患者可以造成严重和持续性感染。造成这种持续感染的原因主要是由于细菌接收外界信号后,在自身调控网络的协同作用下,会依附于固... 详细信息

作为人类条件性感染的前三大病原菌之一的铜绿假单胞菌,是一种革兰氏阴性细菌,对免疫功能低下和囊性纤维化患者可以造成严重和持续性感染。造成这种持续感染的原因主要是由于细菌接收外界信号后,在自身调控网络的协同作用下,会依附于固体表面,并产生胞外多糖、基质蛋白和胞外DNA等大分子物质形成高度结构化的膜状复合物将自身包裹形成生物被膜群体结构。生物被膜可以有效帮助细菌定殖、提高细菌对抗菌物质和宿主免疫反应的抵抗能力、促进群落细菌的细胞-细胞之间的信号交流等,是临床治疗中病原菌慢性感染和反复感染最重要的原因之一。本篇综述重点介绍了铜绿假单胞菌生物被膜的各组成成分及其在生物被膜形成中的重要功能,并进一步阐述了群体感应系统(las、rhl、pqs与iqs)和c-di-GMP对铜绿假单胞菌生物被膜形成的调控作用。通过本篇综述可以更清晰地了解细菌生物被膜形成和调控的过程,为开发新的治疗生物被膜感染策略提供帮助。

关键词：铜绿假单胞菌生物被膜胞外多糖胞外DNA、基质蛋白群体感应系统 c-di-GMP

AI-2通过调节c-di-GMP代谢酶Dosc影响类志贺邻单胞菌生物膜形成及运动性

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AI-2通过调节c-di-GMP代谢酶DosC影响类志贺邻单胞菌生物膜形成及...

作者：谢晓荣西北农林科技大学

学位级别：硕士

群体感应(Quorum Sensing,QS)信号分子Autoinducer-2(AI-2)在细菌中广泛分布,是细菌启动群体密度应答的分子之一。与大多数自诱导物不同,产AI-2信号的革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌不仅能够调控自身的群体行为,也可以影响不能产生AI-2的... 详细信息

群体感应(Quorum Sensing,QS)信号分子Autoinducer-2(AI-2)在细菌中广泛分布,是细菌启动群体密度应答的分子之一。与大多数自诱导物不同,产AI-2信号的革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌不仅能够调控自身的群体行为,也可以影响不能产生AI-2的细菌。当细胞达到高密度时,其激活的基因表达参与一系列生命活动,包括生物发光、运动、生物膜形成、抗逆、致病因子的产生等(Alencar et al.2021)。然而该信号分子对许多细菌生理功能的调控作用及其分子机制尚未有所报道。类志贺邻单胞菌(Plesiomonas shigelloides)是一种常见的致病菌,不仅对人类健康构成严重威胁,也对养殖业的生产带来极大的风险。本实验以类志贺邻单胞菌NcTc 10360(P.shigelloides NcTc 10360)为研究对象,旨在揭示AI-2通过影响其胞内环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)水平调控该菌生物膜形成及运动性的内在机制,为类志贺邻单胞菌感染的防治提供新思路。主要研究结果如下:1.首先利用同源重组方法构建类志贺邻单胞菌lux S基因敲除菌株,通过软琼脂平板法和结晶紫染色法分别检测其与野生型泳动能力和生物膜形成水平的差异,结果表明lux S基因的缺失会削弱其生物膜形成和泳动能力。2.通过序列比对找到AI-2的潜在受体蛋白Dos c(SAMEA2665130＿2180),利用哈维氏弧菌生物发光实验及等温滴定量热实验(ITc)分析Dos c的配体结合结构域(ligand-binding domain,LBD)与AI-2的结合能力,结果显示AI-2与Dos c-LBD显示出高亲和作用力(K=2.83±0.17μmol/L)。3.膜蛋白Dos c除了含有周质配体结合结构域外,胞内部分还含有与c-di-GMP代谢相关的GGDEF和EAL串联结构域。通过表达纯化全长跨膜蛋白Dos c,在添加或不添加DPD/AI-2、提供反应底物和适宜反应条件下进行体外酶活实验,并利用高效液相色谱分析反应产物,结果显示AI-2会增强受体蛋白Dos c的磷酸二酯酶活性,促进c-di-GMP的降解。4.最后构建AI-2受体Dos c编码基因敲除菌株(Δdos c),提取并利用液质联用方法测定了类志贺邻单胞菌野生型、Δlux S、Δdos c菌株的胞内c-di-GMP含量,发现与野生型相比,Δlux S与Δdos c菌株的胞内c-di-GMP水平均有明显提高。最后对Δdos c与野生型泳动和生物膜形成能力进行测定,发现与野生型相比,Δdos c菌株的生物膜形成水平及泳动能力均有显著下降。这些结果表明AI-2通过Dos c调控胞内c-di-GMP水平,进而影响类志贺邻单胞菌的生物膜形成及泳动能力。以上结果表明,类志贺邻单胞菌NcTc 10360中胞内c-di-GMP水平的积累抑制其生物膜形成和泳动能力,c-di-GMP代谢酶Dos c通过响应群体感应信号分子AI-2,增强其自身的磷酸二酯酶活性,促进了c-di-GMP的降解,影响胞内c-di-GMP的含量,进而调控细菌的生物膜形成和泳动能力等表型。

关键词：类志贺邻单胞菌 LuxS/AI-2 受体 c-di-GMP 生物膜泳动

西瓜噬酸菌中c-di-GMP代谢相关基因Aave2620的功能研究

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植物病理学报 2021年第1期51卷 30-40页

作者：郭彦彤张美玉田二渊杨玉文关巍赵廷昌吉林农业大学植物保护学院长春130118 中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 沈阳农业大学植物保护学院沈阳110161

环鸟苷二磷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)是一种广泛存在于植物病原细菌中的第二信使,调控细菌多种生物学功能,从而影响病原细菌的致病性,但其在西瓜噬酸菌中的研究还未见报道。本实验以Aac5菌株为研究对象,通过构建c-di-GMP代谢相... 详细信息

环鸟苷二磷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)是一种广泛存在于植物病原细菌中的第二信使,调控细菌多种生物学功能,从而影响病原细菌的致病性,但其在西瓜噬酸菌中的研究还未见报道。本实验以Aac5菌株为研究对象,通过构建c-di-GMP代谢相关基因Aave_2620缺失突变株和互补菌株,从其致病能力及其生长能力两部分进行测定,探究此信号途径是否在西瓜噬酸菌中调控致病机制。结果表明,基因Aave_2620的缺失显著降低Aac5菌株致病力、生物膜形成能力和生长能力,减弱烟草过敏性反应以及运动能力,互补菌株表型基本得到恢复。基因Aave_2620的缺失显著影响三型分泌系统相关基因、毒性相关基因以及鞭毛及趋化性相关基因在西瓜噬酸菌中的表达量。以上结果表明c-di-GMP代谢相关基因Aave_2620与西瓜噬酸菌的致病密切相关。

关键词：西瓜噬酸菌 c-di-GMP 功能研究