细菌信号传导系统

细菌信号传导系统彭文涛,焦瑞身（中国科学院上海植物生理研究所上海２０００３２）细菌生活在易变的环境中,营养物水平、毒物水平、酸度、温度、克分子渗透压浓度、湿度等环境因子快速而不可预言地变化着,为了生存,细菌演化出高级的信号传导系统,引起对环境的适应性...     

二元系统与磷酸传递信号传导

二元系统是细菌的信号传导系统,可分为经典与非经典系统。经典系统占主导地位,由组氨酸蛋白激酶(HK)和反应调节蛋白(RR)两种蛋白组成,在特定位置上分别含有保守的组氨酸(His)和天门冬氨酸(Asp)残基,磷酸传递过程直接从HK到RR仅需一步即完成。而非经典系统需要多步骤磷酸接力传递过程(His-Asp-His-Asp),该系统除含有HK和RR两种成分外,还同时含有一个磷酸接受器结构域和一个含组氨酸的磷酸转移结构域(HPt)。二元系统在细菌的生命活动中起到举足轻重的作用,因为在脊椎动物中尚未发现二元系统的存在,因此,二元系统有可能成为抗微生物的靶点。     

细菌密度感应系统的信号干扰及其应用

密度感应系统(quorum sensing,Qs)是细菌的一种群体行为调控机制,它控制着细菌的多种生命活动．在医学、工业和农业上都有重要意义。微生物QS信号分子和信号传导机制的发现有利于研究设计出各种信号干扰方法来阻断QS信号传导从而应用于微生物感染的防治。章综述了近年来有关QS信号干扰及其应用方面的研究进展。     

细菌细胞间通讯的群感效应

自然界中的细菌大多数以生物膜的形式存在,这种存在方式增强了细菌对环境的适应性和病原菌的致病性。近年来研究表明,细菌群感效应(quorum—sensing)是调控生物膜形成和其它生物学功能的机制。细菌能够分泌特定的信号分子并感应它的浓度,当信号分子浓度达到阈值时,细菌就能够引发包括致病基因在内的相关基因的表达以适应环境的变化。由于生物膜的形成是病原菌致病性和其它要求一定细胞密度才能产生功能的基础,所以细菌群感效应的发现为防止病原菌的毒害作用提供了新的思路。     

细菌趋化性的信号传导及调节机制研究进展

近年来,人们对细菌趋化性系统中的蛋白质生化和结构方面的认识逐渐加深,其调节趋化反应的信号传导系统在原核生物中较为保守,其中对大肠杆菌的趋化性研究得最透彻,为理解其他信号传导机制提供了有力的参考依据.详细介绍细菌趋化性的信号传导机制,并对包括趋化反应调节蛋白CheY的蛋白质结构以及两种修饰方式的趋化性调节机制最新进展进行了综述.     

细菌蛋白质磷酸化修饰研究进展

细菌蛋白质磷酸化修饰是调控细菌基因表达的一种重要方式,在细菌诸多生命活动中发挥非常关键的作用。本文系统概括了近年来细菌蛋白质磷酸化修饰的种类、双组分调控系统中磷酸化修饰调控信号传导、酪氨酸残基磷酸化修饰以及丝/苏氨酸残基磷酸化修饰等,同时对不同种类细菌蛋白质磷酸化修饰的功能进行综述,这些研究将对人类了解细菌蛋白质翻译后修饰的磷酸化调控及其与控制细菌感染的关系提供参考价值。     

吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展

吲哚广泛存在于自然界,目前已知超过145种革兰氏阳性和阴性细菌能产生吲哚,其中包括许多病原菌。随着细菌密度感应系统及其信号分子作用机制研究的深入,吲哚已被证实是肠道病原菌如致病性大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌、霍乱弧菌等一类细胞间重要的信号分子,并参与细菌的多种生理活动,如毒力、抗药性、生物膜形成、运动性、质粒稳定性、抗酸性、孢子产生等。更为重要的是,吲哚及其衍生物还参与协调菌群竞争,有益于人体肠道菌群平衡和免疫系统。本文在吲哚作为细胞间信号分子参与迟缓爱德华氏菌的毒力、抗药性、生物膜形成和运动性的研究基础上,对近年来吲哚作为细菌细胞间信号分子的研究进展进行了综述。随着吲哚作用机制的进一步揭示,将有助于新型抗病原菌感染策略的研发和生物工程方面的应用。     

细菌信号传导调控元件的合成生物学研究进展

合成生物学的一个重要目标是设计、改造微生物(主要指细菌),使其能够自主执行复杂任务,如合成重要生物基产品(药物、生物燃料等)、疾病治疗以及环境修复等,造福人类社会.要完成这些任务,细菌必须依赖其信号传导系统,根据环境变化作出正确及时的应答.在长期进化过程中,细菌产生了众多不同的信号传导系统,给我们提供了大量宝贵的信号传导调控元件.通过对这些调控元件的合成生物学设计、改造,我们可以给细菌装备全新的信号传导系统,从而使其能够在工业生物技术及生物医学等应用中执行设定任务.     

细菌细胞间通讯的群感效应*

自然界中的细菌大多数以生物膜的形式存在,这种存在方式增强了细菌对环境的适应性和病原菌的致病性。近年来研究表明,细菌群感效应(quorumsensing)是调控生物膜形成和其它生物学功能的机制。细菌能够分泌特定的信号分子并感应它的浓度,当信号分子浓度达到阈值时,细菌就能够引发包括致病基因在内的相关基因的表达以适应环境的变化。由于生物膜的形成是病原菌致病性和其它要求一定细胞密度才能产生功能的基础,所以细菌群感效应的发现为防止病原菌的毒害作用提供了新的思路。     

细菌密度阈值感应现象的研究

细菌通过复杂的信号传递系统进行着信息交流.细菌的密度阈值感应现象(quorum sensing,QS)是这一信号系统的重要组成部分.细菌通过释放,发现,接受信号分子而实现这一途径.这些信号分子被称为自体诱导分子(autoinducers,AI).通过自体诱导分子细菌可以分辨细胞密度的大小,并通过控制基因的表达而调节细菌的数量.这一过程被称为细菌的密度阈值感应现象.通过这一机制,细菌可以调控整个细菌菌落的基因表达.细菌的密度阈值感应现象使真核生物与原核生物之间的界限变得模糊,细菌可以像多细胞生物一样拥有许多作为个体细菌不可能拥有的特性.细菌的许多行为都受到密度阈值感应机制的调控,如共生现象,毒力因子的表达,耐药性的产生及生物膜的形成等等.研究表明正是通过这种密度阈值感应现象,无论是高度特异的密度阈值感应现象还是普遍存在的密度阈值感应现象,实现了细菌与细菌之间的交流.原核生物与真核生物都不可避免地受到密度阈值感应现象的影响.竞争细菌及易感的真核生物宿主可以通过分泌破坏自体诱导分子或产生自体诱导分子抗体来破坏细菌的密度阈值感应系统而对抗细菌的入侵.     

植物病原细菌的双组分传导系统

植物病原细菌的双组分传导系统何晨阳,饶军华,王金生（南京农业大学植保系南京２１００１４）病原细菌与寄主植物之间建立成功的寄生关系是一个动态的信息交流过程。病菌的双组分传导系统是对环境信号,尤其是植物特定成分以及有关条件的识别,并且能有效传递,改变基因...     

细菌生物被膜（bacterial biofilm）的研究进展

细菌生物被膜由物体表面集聚生长的细菌群落和细胞外基质构成 ,植入性医用器械表面较多见 ,其结构包括主体生物被膜层、连接层、条件层和基质层。细菌之间的信号传导影响着生物被膜的异化形成。生物被膜相关感染治疗较难 ,易慢性化及反复发作。抗生素或其他化学杀菌剂及金银包裹导管等医用材料表面是常用的预防方法。已形成的生物被膜可用物理方法或某些抗生素清除 ,而生物学控制是另一可能途径。     

细菌群感效应的猝灭

细菌群感效应（quorum sensing,QS）是一种细菌种间和种内信息交流调控机制.研究证明,细菌群感效应与细菌生物膜的形成和某些人体、植物病原菌的发病机制有关,目前它已成为医学、生物工程、农业和环境工程等领域的研究热点,有望在此基础上开发出控制生物膜形成和病原菌致病性的新方法.该文介绍目前已有的细菌群感效应的抑制方法（即细菌群感猝灭,quorum quenching）,主要包括降低R蛋白活性、抑制信号分子合成,以及降解信号分子等.     

抗生物膜肽研究进展

细菌生物膜导致的细菌耐药性增加受到了广泛关注。抗生物膜肽是一类具有抑制和杀灭细菌生物膜独特优势的抗微生物肽,有望成为理想的抗细菌生物膜的新型抗菌药物。就抗生物膜肽与生物膜各组分间的相互作用、抗生物膜肽对生物膜形成的干预作用及其调控、抗生物膜肽目前存在的问题及其解决思路以及抗生物膜肽未来的应用领域等展开综述。     

植物抗逆性与水杨酸介导的信号传导途径的关系

基因表达既受发育过程的调控又受外界环境的影响。无论是内因还是外因诱发一组基因表达时都涉及信号传导(signal transduction)问题。局部器官和组织所发生的生理变化的信息要传递到远处的组织,引起基因表达时间和空间上的协调。信号传导途径的研究是当今分子生物学的研究热点之一。 作为信号传递的分子主要是小分子物质,属于次生代谢产物。也发现某些小肽具有信号分子的功能。信号分子可以在胞间扩散,亦可通过输导组织传送到远处的器官。近年来研究甚多的一种信号     

005戈氏链球菌中一种新的与生物膜形成相关的双组分系统

牙菌斑是天然形成的生物膜,由多种微生物在唾液覆盖的牙齿表面形成。戈氏链球菌(Streptococcus gordonii,Sg)是定植到牙齿表面的先遣部队,促进牙菌斑的最初形成。它通过感知环境中的一些信号作出相应的反应而黏附到牙齿上,并在牙齿表面定植。双组分系统(two-component systems,TCS)是常见的细菌信号转导系统,     

细胞信号传导系统中的SH2,SH3,PH功能区

在一些细胞内信号传导蛋白中存在一些共有结合功能区（ＳＨ２、Ｓ功能我）,其作用是使信号传导收白能相互结合聚集,相互磷酸化。这些功能区一般有特定的结构以维持它们的功能,本文注ＳＨ２、ＳＨ３、Ｐ 结构和功能有一综述。     

细菌生物膜研究技术

细菌生物膜是细菌生长过程中为适应生存环境而在固体表面上生长的一种与游走态细胞相对应的存在形式。只要条件允许,绝大多数细菌都可以形成生物膜。一旦形成了生物膜细菌就具有极强的耐药性,在医疗、食品、工业、军事等诸多领域给人类社会带来了严重的危害,造成巨大的经济损失。因此,细菌生物膜已成为全球关注的重大难题,也是目前科学界研究的前沿和热点。本文结合细菌生物膜研究技术的最新进展,重点介绍了几种常用生物膜发生装置及检测量化技术,并对其原理及优缺点进行了讨论。     

植物对细菌群体感应系统的反应

细菌的群体感应系统参与包括动植物病原细菌致病因子产生在内的许多生物学功能的调节。植物可以感知细菌群体感应系统及其信号分子,并作出复杂反应。植物可能受细菌群体感应信号分子诱导产生系统性防御反应,能够分泌细菌群体感应信号分子的类似物,可能产生降解细菌N-酰基高丝氨酸内酯信号分子的酶来阻断或干扰细菌群体感应系统。     

转化生长因子—β超家族成员的信号传导通路

转化生长因子-β超家族是在无脊椎动物和脊椎动物中高度保守的一类细胞因子,其家族成员参与调节细胞的增殖、凋亡、分化和发育等多种生命活动。具有丝氨酸／苏氨酸激酶活性的Ⅰ型受体和Ⅱ型受体共同介导了转化生长因子-β超家族成员的跨膜信号传导。新近克隆鉴定的Smad蛋白家族负责将信号由细胞膜传导到细胞核。Smad介导的信号传导通路同其他信号传导通路之间存在相互调节。转化生长因子-β超家族的信号传导通路异常与肿瘤的发生有密切关系。