ニンニク油からのジアリルジスルフィドは、主要なクォーラムセンシング遺伝子を不活性化することにより、緑膿菌毒性因子を阻害します

ニンニク油は、日和見病原体緑膿菌のクォーラムセンシング（QS）経路を破壊する可能性があります。ただし、この効果の根本的なメカニズムは不明です。ジアリルジスルフィド（DADS）は、ニンニク油中の最も豊富な硫黄含有化合物の1つです。この研究では、DADの成長、病原性因子の産生（エラスターゼ、ピオシアニン、バイオフィルム、および群がる運動性）、および特にQSおよび病原性に適用される緑膿菌PAO1の本質的な遺伝子発現に対する影響を調査しました。1.28 mg/mLのDADは、緑膿菌PAO1の成長に影響を与えませんでしたが、エラスターゼとピオシアニンの産生、バイオフィルム形成、および群れの運動性を低下させました。これらの現象はそれぞれ、緑膿菌PAO1（LAS、RHL、およびPQS）の3つのQSシステムによって規制されています。リアルタイムQ-PCRは、DADが3つのシステムのいくつかの重要なQS遺伝子（LASI、LASR、RHLI、RHLR、PQSA、およびPQSR）の転写レベルをダウンレギュレートしたことを明らかにしました。さらに、QS調節された毒性遺伝子の転写レベルもダウンレギュレートされました。LASBエラスターゼをコードするLASB遺伝子は、LAS、RHL、およびPQSシステムによって共同制御されているため、3つのシステム全体で遺伝子のダウンレギュレーションにより、LASBがさらに下方制御されます。さらに、PHZM（ピョシアニンをコード）、PSLB（バイオフィルムマトリックス多糖の産生）、およびシック（キチナーゼをコードする）はLASRによって積極的に活性化され、LASR転写の減少はPHZM、PSLBの転写をさらにダウンレギュレートしました。そしてシック。したがって、DADは、3つの異なるQSシステムにわたる重要な遺伝子の転写を不活性化することにより、緑膿菌PAO1毒性因子を阻害します。

Garlic oil can disrupt the quorum sensing (QS) pathways of the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa; however, the underlying mechanisms for this effect are unclear. Diallyl disulfide (DADS) is one of the most abundant sulfur-containing compounds in garlic oil. This study investigated the effects of DADS on the growth, virulence factor production (elastase, pyocyanin, biofilm, and swarming motility), and essential gene expression of P. aeruginosa PAO1, particularly as they apply to QS and virulence. DADS at 1.28 mg/mL did not affect P. aeruginosa PAO1 growth, although it decreased elastase and pyocyanin production, biofilm formation, and swarming motility. Each of these phenomena is regulated by the three QS systems of P. aeruginosa PAO1 (las, rhl, and pqs). Real-time q-PCR revealed that DADS down-regulated the transcription levels of several important QS genes (lasI, lasR, rhlI, rhlR, pqsA, and pqsR) in the three systems. Furthermore, the transcription levels of QS-regulated virulence genes were also down-regulated. The lasB gene, encoding LasB elastase, is co-regulated by the las, rhl, and pqs systems, and thus the down-regulation of genes across the three systems further down-regulated lasB. Additionally, phzM (encoding pyocyanin), pslB (responsible for the production of a biofilm matrix polysaccharide), and chiC (encoding chitinase) were positively activated by LasR, and a decrease in lasR transcription further down-regulated the transcription of phzM, pslB, and chiC. Hence, DADS inhibits P. aeruginosa PAO1 virulence factors by inactivating the transcription of key genes across three different QS systems.