AbstractMany bacterial species resp

Abstract

Many bacterial species respond to the quorum-sensing signal autoinducer-2 (AI-2) by regulating different niche-specific genes. Here, we show that Sinorhizobium meliloti, a plant symbiont lacking the gene for the AI-2 synthase, while not capable of producing AI-2 can nonetheless respond to AI-2 produced by other species. We demonstrate that S. meliloti has a periplasmic binding protein that binds AI-2. The crystal structure of this protein (here named SmlsrB) with its ligand reveals that it binds (2R,4S)-2-methyl-2,3,3,4-tetrahydroxytetrahydrofuran (R-THMF), the identical AI-2 isomer recognized by LsrB of Salmonella typhimurium. The gene encoding SmlsrB is in an operon with orthologues of the lsr genes required for AI-2 internalization in enteric bacteria. Accordingly, S. meliloti internalizes exogenous AI-2, and mutants in this operon are defective in AI-2 internalization. S. meliloti does not gain a metabolic benefit from internalizing AI-2, suggesting that AI-2 functions as a signal in S. meliloti. Furthermore, S. meliloti can completely eliminate the AI-2 secreted by Erwinia carotovora, a plant pathogen shown to use AI-2 to regulate virulence. Our findings suggest that S. meliloti is capable of 'eavesdropping' on the AI-2 signalling of other species and interfering with AI-2-regulated behaviours such as virulence.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียหลายคนตอบสนองต่อสัญญาณองค์ประชุม-ตรวจจับ autoinducer-2 (AI-2) โดยการควบคุมยีนเฉพาะที่เฉพาะเจาะจงที่แตกต่างกัน ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่า Sinorhizobium meliloti, symbiont พืชขาดยีนสำหรับเทส AI-2 ในขณะที่ไม่สามารถผลิต AI-2 แต่สามารถตอบสนองต่อ AI-2 ที่ผลิตโดยสายพันธุ์อื่น ๆ เราแสดงให้เห็นว่าเอส meliloti มีโปรตีนที่มีผลผูกพัน periplasmic ที่ผูก AI-2 โครงสร้างผลึกของโปรตีนนี้ (ชื่อที่นี่ SmlsrB) กับแกนด์ที่เผยให้เห็นว่ามันผูก (2R, 4S) -2-methyl-2,3,3,4-tetrahydroxytetrahydrofuran (R-THMF) เหมือน AI-2 isomer ได้รับการยอมรับ โดย LsrB ของเชื้อ Salmonella typhimurium SmlsrB ยีนอยู่ใน operon กับ orthologues ของยีนขี้ที่จำเป็นสำหรับ internalization AI-2 ในแบคทีเรียที่ลำไส้ ดังนั้นเอส meliloti internalizes ภายนอก AI-2 และการกลายพันธุ์ใน operon นี้มีข้อบกพร่องใน AI-2 internalization เอส meliloti ไม่ได้รับผลประโยชน์จากการเผาผลาญ internalizing AI-2, ฟังก์ชั่นบอกว่า AI-2 เป็นสัญญาณในเอส meliloti นอกจากนี้เอส meliloti สมบูรณ์สามารถขจัด AI-2 ที่หลั่งมาจาก Erwinia carotovora เชื้อโรคพืชที่แสดงให้เห็นถึงการใช้ AI-2 เพื่อควบคุมความรุนแรง ค้นพบของเราแสดงให้เห็นว่าเอส meliloti มีความสามารถใน 'แอบ' ในการส่งสัญญาณ AI-2 ของสายพันธุ์อื่น ๆ และเข้าไปยุ่งกับพฤติกรรม AI-2-ควบคุมเช่นความรุนแรง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบคทีเรียหลายสายพันธุ์นามธรรมเพื่อตอบสนองความต้องการเทคโนโลยีการส่งสัญญาณ autoinducer-2 ( ai-2 ) โดยควบคุมยีนที่เฉพาะเจาะจงแตกต่างกันเฉพาะ ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่า sinorhizobium ต่อไร่ พืช symbiont ขาดยีนสำหรับโปรตีน ai-2 ในขณะที่ไม่สามารถผลิต ai-2 สามารถกระนั้นตอบ ai-2 ผลิตจากสายพันธุ์อื่น ๆ เราแสดงให้เห็นว่า .ต่อไร่ มี periplasmic โปรตีนที่ผูก ai-2 . โครงสร้างผลึกของโปรตีนนี้ ( นี่ชื่อ smlsrb ) กับลิแกนด์ เผยว่า มันผูก ( 2R , 4S ) - 2-methyl-2,3,3,4-tetrahydroxytetrahydrofuran ( r-thmf ) เหมือนกัน ai-2 เซ็นเตอร์โดยได้รับการยอมรับ lsrb Salmonella Typhimurium .ยีน smlsrb การเข้ารหัสเป็นโอเปอรอนกับ orthologues ของ LSR ยีนที่จำเป็นสำหรับ ai-2 internalization ในต่อแบคทีเรีย ตาม เอสต่อไร่ internalizes ai-2 ภายนอก และในเมืองโอเปอรอนนี้จะมีข้อบกพร่องใน ai-2 internalization . เอสต่อไร่ไม่ได้รับผลประโยชน์การเผาผลาญจากเก็บกด ai-2 บอกว่า ai-2 ฟังก์ชันเป็นสัญญาณในเอสต่อไร่ . นอกจากนี้ เอสต่อไร่สมบูรณ์สามารถกำจัด ai-2 หลั่งจากเชื้อ Erwinia carotovora เป็นพืชเชื้อโรคแสดงเพื่อใช้ ai-2 เพื่อควบคุมโรค . ผลการวิจัยบ่งชี้ว่าเอสต่อไร่สามารถ ' แอบดู ' ใน ai-2 สัญญาณชนิดอื่น และรบกวน ai-2-regulated พฤติกรรมเช่นภัยสังคม .