Lactococcus lactisとストレス

現在、一般に、自然界の細胞成長条件は、研究室で提供される制御された条件と比較して、しばしば最適ではないことが一般に認識されています。飢vや酸性度などの自然なストレスは、細胞の成長自体によって生成されます。温度や浸透圧ショック、または酸素などの他のストレスは、環境によって課されます。現在、すべての生物に異なるストレスに耐える防御メカニズムが存在しなければならないことは明らかです。乳酸酸細菌におけるストレス反応の調査が始まったばかりです。いくつかのストレス反応遺伝子は、他の生物の既知の遺伝子を持つホモロジーを通じて明らかにされています。しかし、ストレス反応遺伝子は高度に保存されているように見えますが、その規制はそうではないかもしれません。したがって、乳酸細菌におけるストレス反応の調節の検索は、新しい調節回路を明らかにする可能性があります。このレポートの最初の部分は、Lactococcus lactisのストレス反応に関する利用可能な情報に対処しています。酸ストレス反応は、乳酸酸細菌で特に重要である可能性があり、その成長と静止相への移行には乳酸の産生が伴い、培地の酸性化、細胞増殖の停止、および細胞死の可能性があります。このレポートの2番目の部分は、特にL. lactisおよびその規制に影響を与える可能性のある要因で、酸ストレス反応の進捗状況に焦点を当てます。酸耐性は現在、L。lactisで研究中です。株MG1363の結果は、4.5〜6.5のpHで短時間（5〜15分）に適応した場合、pH 4.0での致命的な課題に耐えることを示しています。適応にはタンパク質合成が必要であり、酸条件が新しく合成された遺伝子の発現を誘発することを示しています。これらの結果は、L。lactisが指数相における酸ストレスに対する誘導性応答を持っていることを示しています。酸ストレス反応に関与する可能性のある調節遺伝子を特定するために、Mg1363が成長できない低pH条件を決定し、生き残ることができる転位挿入変異体のために37度Cで選択しました。低pH条件に耐性のある約30の変異体が特徴付けられました。中断された遺伝子は、既知の遺伝子との配列相同性によって特定されました。1つの挿入は、アルギニン代謝の推定調節因子であるAHRCを中断します。おそらく、変異体のアルギニン異化を増加させると、pHが増加する代謝物が生成されます。他のいくつかの変異は、（P）PPGPP合成の経路のある程度のステップで推定されていると推定されています。我々の結果は、飢starと固定相の生存に関与する厳しい応答経路も、酸性の耐性に関係している可能性があることを示唆しています。

It is now generally recognized that cell growth conditions in nature are often suboptimal compared to controlled conditions provided in the laboratory. Natural stresses like starvation and acidity are generated by cell growth itself. Other stresses like temperature or osmotic shock, or oxygen, are imposed by the environment. It is now clear that defense mechanisms to withstand different stresses must be present in all organisms. The exploration of stress responses in lactic acid bacteria has just begun. Several stress response genes have been revealed through homologies with known genes in other organisms. While stress response genes appear to be highly conserved, however, their regulation may not be. Thus, search of the regulation of stress response in lactic acid bacteria may reveal new regulatory circuits. The first part of this report addresses the available information on stress response in Lactococcus lactis. Acid stress response may be particularly important in lactic acid bacteria, whose growth and transition to stationary phase is accompanied by the production of lactic acid, which results in acidification of the media, arrest of cell multiplication, and possible cell death. The second part of this report will focus on progress made in acid stress response, particularly in L. lactis and on factors which may affect its regulation. Acid tolerance is presently under study in L. lactis. Our results with strain MG1363 show that it survives a lethal challenge at pH 4.0 if adapted briefly (5 to 15 minutes) at a pH between 4.5 and 6.5. Adaptation requires protein synthesis, indicating that acid conditions induce expression of newly synthesized genes. These results show that L. lactis possesses an inducible response to acid stress in exponential phase. To identify possible regulatory genes involved in acid stress response, we determined low pH conditions in which MG1363 is unable to grow, and selected at 37 degrees C for transposition insertional mutants which were able to survive. About thirty mutants resistant to low pH conditions were characterized. The interrupted genes were identified by sequence homology with known genes. One insertion interrupts ahrC, the putative regulator of arginine metabolism; possibly, increased arginine catabolism in the mutant produces metabolites which increase the pH. Several other mutations putatively map at some step in the pathway of (p)ppGpp synthesis. Our results suggest that the stringent response pathway, which is involved in starvation and stationary phase survival, may also be implicated in acid pH tolerance.