A new class of homoserine lactone quorum-sensing signals

Amy L. Schaefer et al. Nature. Published online: 18 June 2008

Speaker: Po-Pin Hung (洪伯斌)                             Time: 14:00~15:00, Dec. 3, 2008

Commentator: Dr. Pei-Jane Tsai (蔡佩珍老師) Place: Room 601

摘要：

原核生物，如細菌，具有某些機轉以應對環境的變化（如營養缺乏、溫度變化、溼度的高低，以及酸鹼度的平衡）。此外，它們亦具有所謂的“ Quorum sensing “，一種用以對細胞間對話的機制，來調控基因的表現。另外，這種機制亦透過一些媒介物來調節因細胞密度不同而須改變的基因表現。

      細菌利用acyl-homoserine lactone (acyl-HSL) 生成酶以產生fatty acyl-HSL quorum-sensing的訊號，與其接受器結合後，進而控制特定基因的表現。目前，唯一明瞭的隻防乙烯基群 (fatty acyl group) 係衍生自脂肪酸的生化合成，並具有訊號作用的專一性。在本篇文章中，我們呈現一種稱為Rhodopseudomonas palustris的光合成細菌，以其acyl-HSL生成酶將環境中，來自許多植物的p-coumaric acid製造的p-coumaroyl-HSL；不同於來自細胞本身的脂肪酸。有趣的是，這種細菌亦具有類同於fatty acyl-HSL者的接受器，對p-coumaroyl-HSL的刺激反應而調控基因的表現。

      這種新式的quorum-sensing訊號並不專屬於這種細菌，我們亦發現其他諸如Bradyrhizobium sp.和Silicibacter pomeroyi等兩種細菌亦可製造p-coumaroyl-HSL以為quorum-sensing的訊號。這項新的發現將開啟探詢acyl-HSL quorum訊號的新頁。

參考資料：

1.     Schaefer, A. L., Hanzelka, B. L., Parsek, M. R. & Greenberg, E. P. Detection, purification, and structural elucidation of the acylhomoserine lactone inducer of Vibrio fischeri luminescence and other related molecules. Methods Enzymol. 305, 288–301 (2000).

2.     Parsek, M. R., Val, D. L., Hanzelka, B. L., Cronan, J. E. Jr & Greenberg, E. P. Acyl homoserine-lactone quorum-sensing signal generation. Proc. Natl Acad. Sci. USA 96, 4360–4365 (1999).