大腸菌とサルモネラ・チチムリウムのクォーラムセンシング

大腸菌およびサルモネラチフヒムリウム株は、グルコースを含むルリア - ベルタニ培地で成長し、細胞間コミュニケーションに関与する小さな可溶性熱不安定有機分子を分泌します。因子は、グルコースの非存在下で株がルリア・ベルターニ培地で成長したときに生成されません。物質の最大分泌は、ミデックスポンシンス相で発生し、グルコースが培地から枯渇するか、静止位相の開始により枯渇すると細胞外活性が分解されます。定常期におけるシグナル伝達分子の破壊は、他のクォーラムセンシングシステムとは対照的に、大腸菌およびS. Typhimuriumの定足数検知が成長前の段階での行動を調節するために重要であることを示しています。私たちの結果は、さらに、大腸菌とS. Typhimuriumによって生成されるシグナル伝達係数が、環境の細胞密度と代謝の可能性の両方を伝えるために使用されることを示唆しています。大腸菌およびS. Typhimuriumのいくつかの実験室および臨床株をスクリーニングして、シグナル伝達分子の産生についてスクリーニングし、ほとんどの株は、ここで示されている条件と同様の条件下でそれをここに類似しています。しかし、大腸菌株DH5アルファが可溶性因子を作らないことも示しており、この高度に飼いならされた株がシグナル伝達物質を生成するために必要な遺伝子または生合成機構を失ったことを示しています。病因におけるクォーラムセンシングの関与への影響について説明します。

Escherichia coli and Salmonella typhimurium strains grown in Luria-Bertani medium containing glucose secrete a small soluble heat labile organic molecule that is involved in intercellular communication. The factor is not produced when the strains are grown in Luria-Bertani medium in the absence of glucose. Maximal secretion of the substance occurs in midexponential phase, and the extracellular activity is degraded as the glucose is depleted from the medium or by the onset of stationary phase. Destruction of the signaling molecule in stationary phase indicates that, in contrast to other quorum-sensing systems, quorum sensing in E. coli and S. typhimurium is critical for regulating behavior in the prestationary phase of growth. Our results further suggest that the signaling factor produced by E. coli and S. typhimurium is used to communicate both the cell density and the metabolic potential of the environment. Several laboratory and clinical strains of E. coli and S. typhimurium were screened for production of the signaling molecule, and most strains make it under conditions similar to those shown here for E. coli AB1157 and S. typhimurium LT2. However, we also show that E. coli strain DH5alpha does not make the soluble factor, indicating that this highly domesticated strain has lost the gene(s) or biosynthetic machinery necessary to produce the signaling substance. Implications for the involvement of quorum sensing in pathogenesis are discussed.