细菌群体感应信号分子与抑制剂研究进展

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1、第19卷第2期生命科学Vol.19,No.22007年4月ChineseBulletinofLifeSciencesApr.,2007文章编号：1004-0374(2007)02-0224-09细菌群体感应信号分子与抑制剂研究进展郭嘉亮，陈卫民*（暨南大学药学院药物化学教研室，广州510632）摘　要：具有群体感应系统的细菌通过相互交换一种自动诱导(autoinducer)信号分子来实现彼此间的信息交流。当信号分子积累到一定浓度时会改变细菌特定基因的表达，如生物膜的形成、生物发光行为、毒性基因的表达、孢子的形成等。近年来，人们发现了多种天然或者人工合成的群体感应抑制剂，可以干扰群感

2、系统的信息回路。本文系统地阐述了细菌群体感应信息系统的划分、自体诱导分子及其抑制剂的研究进展。关键词：群体感应；自体诱导分子；抑制剂中图分类号：Q935;Q936　　文献标识码：AAdvancesinstudiesofquorum-sensingautoinduceranditsinhibitorsGUOJialiang,CHENWeimin*(DepartmentofMedicinalChemistry,JinanUniversitySchoolofPharmacy,Guangzhou510632,China)Abstract:Communicationamongbacteria

3、withquorum-sensingsystemisaccomplishedthroughtheexchangeofsignalmoleculescalledautoinducers.Whenthedensitiesofautoinducersrisetoacertaindegree,bacteriarespondbyspecializedgeneexpressionsuchasbiofilm,bioluminescence,virulenceandsporulation.Recentlymanyquorumsensinginhibitors,whichspecificallyin

4、terferewiththeQScircuit,werediscoveredorsynthesized.Detailedreviewregardingtheautoinducer,inhibitors,significanceandprospectofbacterialquorum-sensingsystemhasbeenpresentedinthispaper.Keywords:quorumsensing;autoinducer;inhibitor在菌群生长过程中，细菌不断产生一些化学信出来，但系统的研究主要集中在近十年，如今这种号分子，并分泌到周围环境中，通过感应这些信号效应已

5、被证实存在于多种细菌之中。科学家还发现分子的浓度，监测周围细菌的数量。当种群密度达自体诱导分子在信号传导过程中起着关键作用，通到一定阈值时，细菌在群体范围内调控一些相关基过天然的或者人工合成的群感抑制剂可以干扰信号因的表达，如抗生素产生的调控、生物发光、固系统的传导，抑制不良基因的表达。国内对QS效氮基因调控、Ti质粒的接合转移、毒性基因的表应已有不少相关的报道，本文将对群感系统中的自达、色素产生、细菌的群游和生物膜的形成等，体诱导分子(AI)、群感抑制剂(QSI)进行详细综述，Fuqua等[1]称细菌之间的这种“语言”为群体感应并展望其今后发展。(quorumsensing,QS

6、)[1]。早在20世纪70年代末，1　细菌群感系统中的自体诱导分子(AI)细菌之间这种信息的交流传导已作为一种假设被提研究发现，大多数的细菌可能都是靠分泌不同收稿日期：2006-10-17；修回日期：2006-12-14基金项目：国家自然科学基金(30572237)作者简介：郭嘉亮(1980—)，男，硕士研究生；陈卫民(1963—)，男，教授，硕士生导师，*通讯作者，Tel:020-85224497，E-mail:twmchen@jnu.edu.cn第2期郭嘉亮，等：细菌群体感应信号分子与抑制剂研究进展225的化学信号分子来进行交流和协调群体行为。这些酯。表1所示为Fuqua等[8

7、]所总结的不同的酰基高丝化学信号分子也叫自体诱导(autoinducer，AI，也氨酸内酯类信号分子的化学结构，以及各自调控的称信息素pheromon)分子[2-3]。QS系统就是由一定的基因表达。N-酰基化侧链可能是由脂肪酸(如S-腺自体诱导分子和感应分子以及下游调控蛋白组成。苷甲硫氨酸，SAM)代谢中衍生出来的，而高丝氨这些自体诱导分子有很多种类，而且一种细菌可使酸部分则可能由氨基酸(如高丝氨酸)代谢衍生而来[9]。用多种自体诱导分子进行交流。基于AI-3的发现，