崔天琦 白凤翎 励建荣

    (渤海大学食品科学与工程学院 生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心辽宁锦州 121013)

    群体感应(quorum sensing，QS)是细菌以细胞密度依赖性方式协调基因表达和生理行为的系统[1]。它由自体诱导物(autoinducers，AI)介导，被动地与周围环境中的细菌细胞进行有效信息交换[2]，信号分子的积累与细菌数量成正比。 当信号分子浓度达到阈值时， 同源受体结合信号分子并触发信号转导，导致其在生物膜形成、生物发光、质粒接合转移以及毒力因子等QS 表型表达[3]。 目前，在已鉴定的细菌多种信号分子中， 革兰氏阴性菌产生的N-酰基高丝氨酸内酯类 (N-acylated homoserine lactones，AHLs)信号分子介导的QS 现象在海洋生态环境的细菌中最为常见。 群体感应淬灭(quorum quenching，QQ)是指通过抑制AHLs合成，降解AHLs 以及阻断AHLs-LuxR 相互作用3 种方式干扰和破坏自身诱导的QS， 进而抑制介导细菌行为的基因表达。 由于细菌可通过感知信号分子浓度的波动监测细胞密度的变化确定是否激活某些与QS 启动和调控相关的基因， 因此AHLs 类信号分子在革兰氏阴性菌QS 调控和QQ中起着关键作用。

    本文综述AHLs 类信号分子在革兰氏阴性菌的QS 调控和QQ 过程中作用机制的研究进展，为研究革兰氏阴性菌群体感应的调控和淬灭机制提供参考。

    1 革兰氏阴性菌QS 系统及调控机制

    绝大多数革兰氏阴性菌QS 系统主要由AHLs、AHLs 合酶(LuxI 蛋白)和AHLs 受体(LuxR族蛋白)3 类成分组成[4-5]。如图1 所示，在AHLs 调控的细菌QS 系统中，AHLs 由细胞内的AHLs 合成酶基因(如luxI)以低细胞密度合成并分布在细胞中。 当AHLs 和细胞浓度很低时，AHLs 无法结合AHLs 受体， 不能引起AHLs 合成酶基因转录，QS 表型无法表达。 随着AHLs 在环境中逐步累积[6]，当达到高细胞密度时，AHLs 以细胞密度依赖性方式生长。 当AHLs 随细胞密度达到浓度阈值时，AHLs 结合其受体并激活转录因子(LuxR)，活化的AHLs-LuxR 蛋白复合物通常与QS 的DNA(基因的启动子区)邻近同源二聚化并结合，激活由QS 系统控制的靶基因的转录，触发QS 系统调控的基因表达[1]。 ......