本报讯 细菌常常被认为是一类“低等”的单细胞生物,生存方式简单。然而,现代微生物学研究改变了这一看法,发现细菌具有许多和高等生物类似的特性。例如,在信号认知这个事关明升m88生存与死亡的关键问题上,细菌不仅能感知环境刺激,而且不同细菌个体之间能利用化合物作为分子“语言”进行细胞间通讯(即群体感应),感知同种生物的存在及种群大小,从而在寄主感染、自由生存和逆境适应过程中相互交流,协作行动,表现出明显的群体性和社会性。
已知细菌的分子“语言”中,有一类被称为“扩散调控因子(DSF)”的化合物是多种动、植物病原细菌进行细胞间通讯的信号物质。明升体育app家们用了近30年时间,解析证明DSF是一种12碳的脂肪酸;此后,研究者鉴定出了许多DSF家族的脂肪酸,发现它们不但是细菌个体间通讯的信号化合物,而且也是细菌与真菌、细菌与植物之间进行跨界信号交流的信号物质。虽然后续研究发现了一些能够结合DSF分子的蛋白质(如RpfR和RpfS),但由于它们都是细胞质蛋白,不太像是位于细胞表面感应细胞外DSF的受体。而对于早就被研究者推测感应细胞外DSF信号的RpfC来说,由于这个受体结构复杂,是一个含有5个跨膜区的组氨酸激酶,在开展酶学分析和膜蛋白-脂肪酸相互作用研究时技术难度较大,因此一直缺乏直接证据来证明RpfC的确就是细菌感知DSF的受体。
明升官网明升体育app院微生物研究所钱韦研究组从事植物病原细菌感知信号的研究,致力于分析细菌双组分信号转导系统(即细菌的“智商”)如何识别寄主植物与环境信号。最近,他们成功地将全长RpfC组氨酸激酶受体组装到脂质双分子层或纳米盘中,获得了具有酶学活性的蛋白脂质体,为从生物明升手机水平研究RpfC提供了分析平台。基于该平台,他们证明DSF分子直接结合在RpfC信号感应区一段长22个氨基酸的区域上,激活RpfC蛋白的激酶活性。特别有趣的是,他们发现在细菌种群密度低时,RpfC的近膜区抑制自身的激酶活性,但在细菌种群密度较高时,DSF刺激解除了该抑制,从而激活群体感应信号通路,调控细菌致病因子的表达和生物被膜的形成。因此,该研究从酶学和生物明升手机角度提出了有力的证据,不但证明RpfC确实是DSF信号分子的膜受体,解决了细菌细胞间通讯研究中的一个难题,而且建立了膜受体-脂肪酸相互作用生化分析平台,为深入研究DSF家族信号分子在细胞间通讯中的调控功能,发展能够阻断细菌群体感应过程的新型抗菌化合物打开了突破口。(王晨绯)
《明升官网明升体育app报》 (2017-04-10 第5版 创新周刊)