米曲霉来源的环二肽对荧光假单胞菌群体感应的抑制及其机制

荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)是一类重要的食品腐败菌,在乳制品、肉制品、水产品等食品中经常被检测到。细菌通过群体感应(quorum sensing,QS)系统来进行彼此之间的交流,腐败菌的一些特性也受到QS系统的调控。因此,以QS系统为靶点来控制食品的腐败,提高食品质量和安全性是一条潜在可行的途径。本研究中,笔者从米曲霉(Aspergillus oryzae) D01的次级代谢产物中分离得到了一种群体感应抑制剂——环二肽(L-苯丙氨酸-L-脯氨酸,cyclo-(L-phenylalanyl-L-prolyl)),并测定了其对荧光假单胞菌群体感应的抑制活性,并用分子对接的方法分析了其抑制机制。结果表明:当环二肽的质量浓度为60μg/m L时,细菌泳动运动、群集运动的区域直径比对照组分别减少了66. 62%和36. 92%;生物被膜含量比对照组减少了75. 86%。L-苯丙氨酸-L-脯氨酸能显著抑制荧光假单胞菌的QS表型——紫色素的产生、泳动和群集运动,胞外蛋白酶的产生和生物被膜的形成。分子对接分析表明,其抑制机制可能是由于环二肽与荧光假单胞菌的Lux I型蛋白竞争性结合,阻碍了信号分子产生并阻断了相关基因的表达所致。     

碳源及温度对食源假单胞菌群体感应信号分子产生的影响

许多革兰氏阴性菌通过产生N-酰基-高丝氨酸内酯（AHLs）类信号分子来调控某些性状的表达,即群体感应（quorum sensing）。假单胞菌是一种导致食品腐败的重要腐败细菌,也产生AHLs。本文研究了不同温度及碳源对食源假单胞菌AHLs产生的影响。结果表明,该假单胞菌在25℃条件下,产生两种AHL信号分子,而在4℃条件下,所产生的短链AHL分子消失,主要产生长链AHL分子。而且在不同碳源（葡萄糖,果糖,木糖,麦芽糖等）的培养基中生长,所产生的AHLs分子种类也不同。同时发现当pH>7.5时,AHLs的稳定性下降。由此得出,在不同的环境条件(碳源及温度)下假单胞菌所产生的AHLs种类不同。为进一步研究群体感应现象在食品腐败中的作用以及开发基于干扰腐败菌群体感应的新型食品防腐技术提供研究基础。     

rpoS基因缺失突变对荧光假单胞菌胁迫耐受性、群体感应及腐败活性的影响

【目的】微生物活动是引起食品腐败的主要原因,研究食品腐败菌的腐败作用调控机制对于保证食品的质量和安全具有重要意义。荧光假单胞菌是一种代表性的食品腐败菌,本文旨在研究RNA聚合酶的选择性sigma因子Rpo S在荧光假单胞菌致腐败过程中的作用。【方法】运用同源重组的方法构建荧光假单胞菌冷藏鱼分离株的rpo S基因缺失突变株,比较野生型和突变株暴露于不同胁迫条件下的存活率;通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析野生型和突变株产生高丝氨酸内酯类(AHLs)群体感应信号分子的种类和含量;检测野生型和突变株接种于灭菌三文鱼汁后4°C贮存过程中的菌落总数和挥发性盐基氮的生成量。【结果】成功构建了荧光假单胞菌rpo S基因缺失突变株。rpo S基因的缺失导致荧光假单胞菌对10 mmol/L H2O2和15%乙醇的耐受性显著降低,对150μg/m L结晶紫和175 mmol/L醋酸的耐受性有一定程度增强,不影响其对47°C和20%Na Cl的耐受性。荧光假单胞菌在rpo S基因缺失突变后长链信号分子C_(10)-HSL、C_(12)-HSL和C_(14)-HSL的含量增加。在灭菌三文鱼汁中的腐败活性检测表明rpo S基因缺失可导致荧光假单胞菌挥发性盐基氮的生成量显著降低。【结论】荧光假单胞菌的Rpo S不仅调节细菌对多种胁迫条件的耐受性,还影响AHL群体感应和腐败活性。     

黄河鲤水产细菌的分离及其毒力因子和群体感应信号分子的检测

【背景】水产细菌病害制约水产养殖业健康发展,群体感应与细菌毒力因子的产生密切相关,群体感应调控细菌的毒力因子特性值得进一步研究。【目的】探究群体感应与黄河鲤细菌病害的关系,明确群体感应对细菌毒力因子特性的影响。【方法】通过16S rRNA基因测序并构建系统进化树确定筛选菌株的进化地位,通过脱脂牛奶平板法和偶氮酪蛋白法检测菌株胞外蛋白酶活力,采用结晶紫染色法对菌株的生物膜形成能力进行测定,通过报告菌株BB170和CV026分别测定菌株产信号分子AI-2和高丝氨酸内酯的能力,外源添加高丝氨酸内酯检测信号分子对菌株胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力的影响。【结果】哈夫尼亚菌(Hafnia sp.) Z11和气单胞菌(Aeromonas sp.) Z12具有高水平的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力,能够分泌AHLs信号分子且具有菌体密度依赖性。外源添加HSL对菌株毒力因子特性有不同程度的影响,外源添加高浓度的N-丁酰基高丝氨酸内酯(C4-HSL)和N-己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)能够分别提高菌株Z11和Z12的胞外蛋白酶活力和生物膜形成能力。【结论】高浓度群体感应信号分子AHLs对哈夫尼亚菌和气单胞菌胞外蛋白酶活性有促进作用,说明该2种菌的群体感应现象可能会影响其毒力。     

假单胞菌Quorum sensing调控体系

群体感应(Quorum sensing,QS)是近来受到广泛关注的一种细菌群体行为调控机制,通过感应一些信号分子如酰基高丝氨酸环内酯(acyl-homoserine lactone,AHL)来判断菌群密度和周围环境变化,假单胞菌中同样也有AHL信号分子,当信号达到一定的浓度阈值时,能启动菌体中相关基因的表达来适应环境中的变化,从而调节菌体的群体行为(如致病性及群体生长调节)。众多报道说明了假单胞菌的群体感应调节系统是由一些全面的调节子所调控的。本文系统介绍了假单胞菌群体感应调控系统,并分析假单胞菌在该系统中复杂的应答反应。     

细菌群体感应参与铜绿假单胞菌胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控

群体感应是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种调节机制。铜绿假单胞菌中QS系统由lasI和rhlI合成的信号分子3OC12-HSL和C4-HSL以及各自的受体蛋白LasR、RhlR组成,它们以级联方式调控多个基因表达。【目的】研究细菌群体感应(QS)对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【方法】利用铜绿假单胞菌PAO1及其QS突变株为材料通过气相色谱、荧光定量PCR在生理和分子水平上研究QS对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【结果】QS信号分子合成抑制剂阿奇霉素处理铜绿假单胞菌PAO1和QS突变株导致胞内PHA积累量显著减少;铜绿假单胞菌PAO1中C4-HSL合成酶基因rhlI缺失突变株PAO210胞内PHA积累量与野生型无差别;而3OC12-HSL合成酶基因lasI缺失突变株PAO55、3OC12-HSL受体合成酶基因lasR缺失突变株PAO56以及lasI/lasR双缺失突变株PAO57胞内PHA含量与野生型相比明显减少;lasI和lasR的突变株体内PHA合成酶基因phaC1的表达量显著降低,信号分子3OC12-HSL回补实验使phaC1的表达量可恢复到野生株水平,但只可部分恢复lasI缺失导致的胞内PHA合成。【结论】由此推测,铜绿假单胞菌群体感应系统中lasI/lasR系统参与胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控。     

一株沙雷氏菌的分离及其群体感应现象

从腐败的凡纳滨对虾中分离得到一株具有群体感应的菌株,利用16S rRNA和生理生化试验鉴定其为黏质沙雷氏菌,但不产灵红素,命名为Serratia marcescens AK1。通过生物检测方法对菌株AK1进行群体感应检测,薄层层析法鉴定该菌株的信号分子类型。结合菌株生长规律,测定不同时间段信号分子的含量。结果显示,菌株AK1能诱导紫色杆菌CV026产生紫色杆菌素,诱导根癌农杆菌A136分解X-gal产生蓝色;薄层层析检测结果显示该菌能产生两种群体感应信号分子C6-HSL和3-oxo-C6-HSL,并具有密度依赖性,信号分子含量在生长对数后期达到最大值。     

希瓦氏菌群体感应的研究进展

微生物生长过程中,随着微生物种群密度的增加,自身产生的自诱导物分子的浓度也达到一定阈值,随后通过一系列的信号传导机制促进相关基因表达,从而使得微生物生理和生化特性发生变化,称为群体感应现象(QS)。本文中,笔者对群体感应及信号分子类型进行了简要概述,着重介绍了水产品低温贮藏条件下的特异性腐败菌希瓦氏菌的群体感应现象及对其致腐性的影响,通过对希瓦氏菌群体感应现象与其致腐能力相关性的研究进行综述分析,旨在为水产品贮藏保鲜控制技术的研究提供一定的理论支持。     

气相色谱-质谱定量检测水产品腐败菌群体感应DKPs信号分子

【目的】为了分析水产品腐败菌群体感应的新型信号分子二酮哌嗪(DKPs)化合物,建立一种简便、灵敏的气相色谱-质谱(GC-MS)定量检测方法。【方法】通过优化气相色谱和质谱条件、培养基和提取溶剂建立定量检测方法,确定Cyclo-(L-Pro-L-Gly)、Cyclo-(L-Pro-L-Leu)、Cyclo-(L-Leu-L-Leu)和Cyclo-(L-Pro-L-Phe)4种DKPs标准品的特征离子,并检测水产品腐败菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)中的DKPs。【结果】4种DKPs化合物在1-200 mg/L范围内线性良好,检测限为0.06、0.10、0.06和0.04 mg/L,定量限为0.16、0.18、0.14和0.12 mg/L,回收率为51.8%-88.5%,标准偏差为1.4%-8.3%。以LB培养基为细菌培养基,氯仿作为萃取溶剂,检测的DKPs含量较高。两种水产品腐败菌都检测到DKPs活性,主要种类为Cyclo-(L-Pro-L-Leu)和Cyclo-(L-Pro-L-Phe)。随着两种细菌的生长,培养上清中DKPs含量显著增加,在12 h达到最高。【结论】建立了检测细菌DKPs的GC-MS定量方法,具有较高精密度、准确度,能够准确定量分析4种DKPs的含量。为探究水产品特定腐败菌DKPs的调控机制奠定基础。     

铜绿假单胞菌群体感应系统研究进展

群体感应系统是一种细胞密度依赖的基因表达系统,其广泛存在于细菌性病原体中,是细菌细胞通讯方式的一种。群体感应系统可利用细菌释放的信号分子不断监控周围细菌的密度。当细菌密度达到阈值时,群体感应系统网络将启动,参与调控生物被膜、细菌毒力等特定基因的表达,从而使临床抗感染治疗失败。而通过抑制群体感应系统,可一定程度上治疗铜绿假单胞菌引起的感染。本文通过查阅近年国内外相关文献,对铜绿假单胞菌群体感应系统研究进展进行总结,为临床铜绿假单胞菌治疗提供新的方向,即群体感应系统抑制剂有可能成为治疗铜绿假单胞菌感染的新策略。     

肉类腐败性假单胞菌群体感应信号分子的研究

【目的】研究两株假单胞菌的标准菌株荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在纯培养条件下所释放的AHLs类信号分子种类、量和变化规律。【方法】利用乙酸乙酯等有机溶剂萃取菌种纯培养液的AHLs类信号分子, 检测手段利用HPLC-MS-MS。【结果】荧光假单胞菌释放信号分子的种类为: C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL、3-oxo-C10-HSL、3-oxo-C12-HSL、3-oxo-C14-HSL。铜绿假单胞菌释放信号分子的种类为: C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL、C10-SL、C12-HSL、C14-HSL、3-oxo-C8-HSL、3-oxo-C10-HSL、3-oxo-C12-HSL、3-oxo-C14-HSL。【结论】两株菌所释放各类信号分子的量均随时间变化, 当菌落数达到109?1010时信号分子的量达到峰值, 两株菌所释放各类信号分子含量差异较大。     

食源假单胞菌群体感应信号分子的研究

从市售鲜鱼中分离的3株革兰氏阴性菌,经16S rDNA鉴定为假单胞菌属,该菌是一种导致食品腐败的重要腐败细菌。N-酰基-高丝氨酸内酯(AHLs)是革兰氏阴性菌群体感应(QS)系统中一类重要的信号分子,以密度依赖的方式调控某些生理性状的表达。利用AHLs检测菌株对3株假单胞菌进行检测发现,均产生AHLs类信号分子,且FML05-1和FML05-2至少产生两种AHLs,主要的信号分子是N-3-氧代-辛酰基-高丝氨酸内酯(N- 3-oxo-C_8-HSL)。同时对菌株FML05-2在生长过程中所产生的AHLs的活性变化进行研究,发现AHLs活性在菌体生长至12h时达到最大。首次对食源假单胞菌所产生的AHLs进行了研究,为以干扰腐败细菌群体感应为靶点的食品防腐保鲜策略提供研究基础。     

铜绿假单胞菌产酰化高丝氨酸内酯信号分子抑制剂的生产及分离

目的：通过自体诱导信号分子抑制剂的生产获得部分分离纯化的酰化高丝氨酸内酯（AHL）抑制剂。方法：病原菌铜绿假单胞菌经摇床培养后获得AHL抑制剂,采用溶解度差异性和树脂进行分离纯化。结果：铜绿假单胞菌PAO1不仅分泌自体诱导信号分子,而且在生长的后期还合成一种信号分子抑制剂,该信号分子抑制剂对群体感应中的AHL类信号分子有明显的抑制作用;该抑制剂具有醇溶性和水溶性,采用乙醇溶解可以除去糖类和无机小分子等不溶于醇的物质;大孔吸附树脂不具有吸附抑制剂的能力,但可以除去醇溶性糖类物质;阴离子交换树脂能够吸附信号分子抑制剂,具有较好的分离效率。结论：获得了除去大部分杂质,得到部分分离纯化的AHL抑制剂。     

花椒提取物对嗜水气单胞菌群体感应的抑制作用

以紫色杆菌(Chromobacterium violaceum) CV026作为研究菌株,研究食品香辛料花椒提取物的群体感应抑制活性及其对冷藏凡纳滨对虾腐败菌嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)群体感应的影响。结果表明,花椒提取物可有效抑制C. violaceum CV026紫色色素的产生,在亚致死浓度下,花椒提取物可降低嗜水气单胞菌N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的分泌及有效抑制其生物膜形成和胞外蛋白酶活性。嗜水气单胞菌经质量浓度为16. 0 mg/m L的花椒提取物处理后,其生物膜、胞外蛋白酶活性分别比对照降低了72. 11%和73. 30%,差异达显著水平(P0. 05),且花椒提取物对嗜水气单胞菌群体感应呈现出浓度依赖性抑制效果。这表明花椒提取物具有良好的群体感应抑制活性,有望开发成一种新型群体感应抑制剂用于食品防腐保鲜。     

凡纳滨对虾优势腐败菌鉴定及其群体感应现象

为了鉴定凡纳滨对虾的优势腐败菌并研究其是否存在以N-酰基高丝氨酸内酯类化合物(AHLs)介导的群体感应系统,采用16S rRNA序列鉴定凡纳滨对虾的优势腐败菌,并采用紫色杆菌CV026对优势腐败菌的AHLs活性进行检测.结果发现凡纳滨对虾优势腐败菌菌株1(Aci-1)和菌株2 (Aci-2)均为不动杆菌属,均存在以AHLs为信号分子的群体感应系统.添加外源信号分子AHLs能促进Aci-1菌株生物膜的形成,且呈浓度依赖性.在一定的贮藏范围内,凡纳滨对虾腐败菌信号分子AHLs浓度与细菌总数、挥发性盐基氮含量存在正相关性,其相关系数r分别为0.846 6和0.986 7,分别在P＜0.05与P＜0.01水平上显著,结论是凡纳滨对虾优势腐败菌不动杆菌菌株存在以AHLs介导的群体感应系统,且与凡纳滨对虾的腐败密切相关.     

内生菌Pseudomonas sp. G5 phzIR基因的克隆与表达

假单胞菌菌株G5是分离自香菜(Coriandrum sativumL.)茎内的一株内生菌,经BIOLOG系统分析其底物利用图谱,初步鉴定为桔黄假单胞菌Pseudomonas aurantiaca。大量研究已表明许多革兰氏阴性细菌应用群体感应系统,通过感应扩散性小信号分子―乙酰基高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactones,AHLs),以种群密度依赖的方式调控基因表达,控制植物相关细菌的多种表型。本研究组合应用AHLs检测菌株Chromobacterium violaceum CV026和薄层层析分析,初步检测出菌株G5可产生几种可检测水平的AHLs信号分子,其中以N-hexanoyl-homoserine lactone(C6-HSL,HHL)为主,迁移率Rf值为0.4。进一步克隆和测序了该菌株中由PhzI和PhzR组成的群体感应quorumsensing系统的编码基因phzIR,并在大肠杆菌中异源表达了AHLs信号分子合成酶基因phzI。序列和系统进化分析表明它们与假单胞菌属其他的phzIR基因有高度同源性和进化上的保守性。     

鮰爱德华氏菌外膜微孔蛋白N基因PCR快速检测方法的建立

根据Gen Bank中鮰爱德华氏菌Edwardsiella ictaluri外膜微孔蛋白N(porin N)基因序列(Gen Bank No:NC_012779.2)设计了1对引物,预计目的片段大小为381 bp。通过对反应体系和条件的优化,并进行特异性试验、敏感性试验及人工感染组织样品检测,建立了一种快速检测鮰爱德华氏菌的PCR方法。结果表明,在所检测的鮰爱德华氏菌、迟缓爱德华氏菌、嗜水气单胞菌、温和气单胞菌、杀鲑气单胞菌、豚鼠气单胞菌、嗜麦芽寡养单胞菌、鲁氏耶尔森氏菌、海豚链球菌、不动杆菌、产气肠杆菌、大肠杆菌、拟态弧菌、荧光假单胞菌、弗氏柠檬酸杆菌15种细菌中仅鮰爱德华氏菌扩增出特异性条带;敏感性试验结果显示,该方法最小核酸检出量为9.35×10-3ng·μL-1;同时对人工感染的病料肝脏、细菌基因组DNA、细菌菌液及菌落进行扩增,结果显示4种材料均能检测出大小为381 bp的基因片段。本研究所建立的方法特异强、灵敏度高,适用于鮰爱德华氏菌感染病例的高效、快速检测。     

铜绿假单胞菌群体感应系统的研究进展

细菌的群体感应也称自身诱导,是指细菌通过产生和感应信号分子浓度的变化来监测其群体密度,协调群体行为的过程.自身诱导物随着细菌密度增高而增高,当自身诱导物达到某一阈值后,会与一些转录调节子结合,从而诱导或抑制多种基因的表达.群体感应系统内由多种信号分子和效应蛋白组成复杂的调节网络,调控包括细菌毒力因子产生与释放、生物膜形成、接合反应等,从而影响细菌的致病过程.本文主要对铜绿假单胞菌的群体感应系统及其与宿主关系、群体感应抑制剂等方面的研究进展进行综述.     

植物病原黄单胞菌退出群体感应生理状态的分子机制和生物学意义

黄单胞菌是一类引起多种作物病害的病原细菌总称.它们利用自身产生的DSF(Diffusible signaling factor)-家族群体感应(quorum sensing,QS)信号分子感应群体密度,调控致病相关基因的表达.当黄单胞菌培养达到对数生长后期时,培养体系中DSF信号分子浓度迅速降低,呈现一种典型的群体感应...     

群体感应系统对紫色杆菌CV31532积累PHA的影响

紫色杆菌CV31532中群体感应系统产生的信号分子C6-HSL是由cviI基因编码合成的。在限氮条件下,以D-葡萄糖酸钠、果糖、葡萄糖为唯一碳源时,紫色杆菌CV31532均产生聚-3-羟基丁酸,且以D-葡萄糖酸钠为唯一碳源时积累量最高。利用气相色谱分析发现,紫色杆菌CV31532培养48 h的PHA积累量显著高于其群体感应合成酶突变株CV026 PHA的积累量;通过薄层层析分析发现紫色杆菌CV31532合成信号分子的量在48 h显著提高;外源添加C6-HSL信号分子可显著提高突变体CV026 PHA的积累量。由此推测,紫色杆菌群体感应系统参与调控胞内PHA的合成。