LuxS/AI-2型群体感应系统调控细菌生物被膜形成研究进展 被引量：23

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作者 刘蕾 桂萌 +1 位作者 武瑞赟 李平兰 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期254-262,共9页

生物被膜是大多数细菌在自然状态下的一种生长方式,使菌体具有浮游态时不具有的优势。它的形成和发展受到群体感应系统的调控,该系统是细菌依赖于群体密度而调控其生理行为的一种机制。其中Lux S/2型自诱导物(autoinducer 2,AI-2)群体... 生物被膜是大多数细菌在自然状态下的一种生长方式,使菌体具有浮游态时不具有的优势。它的形成和发展受到群体感应系统的调控,该系统是细菌依赖于群体密度而调控其生理行为的一种机制。其中Lux S/2型自诱导物(autoinducer 2,AI-2)群体感应系统又称种间群体感应系统,广泛存在于G^(+)及G^-菌中。其信号分子AI-2被认为是种间通用的信号分子,参与调控多种细菌的生物被膜。此外,目前已发现多种Lux S/AI-2型群体感应系统抑制剂,它们可以影响许多细菌生物被膜的形成。目前研究人员已开始致力于揭示Lux S/AI-2型群体感应系统调控生物被膜形成的分子机制,这对于进一步理解Lux S/AI-2型群体感应系统与生物被膜的关系具有重要意义。 展开更多

关键词 生物被膜 luxs/ai-2型群体感应系统 2型自诱导物 群体感应抑制剂 调控机制

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LuxS/AI-2群体感应系统在乳酸菌细菌素合成中的作用 被引量：1

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作者 满丽莉 向殿军 《中国调味品》 CAS 北大核心 2024年第3期214-220,共7页

乳酸菌细菌素具有抑菌谱广、稳定性高、安全性高等优势,作为新型生物防腐剂备受青睐,但目前工业化应用的细菌素数量有限,合成量低是其应用受限的重要原因。国内外研究显示与特定的微生物共培养是提高乳酸菌细菌素合成量的有效方法,该过... 乳酸菌细菌素具有抑菌谱广、稳定性高、安全性高等优势,作为新型生物防腐剂备受青睐,但目前工业化应用的细菌素数量有限,合成量低是其应用受限的重要原因。国内外研究显示与特定的微生物共培养是提高乳酸菌细菌素合成量的有效方法,该过程受到LuxS/AI-2群体感应系统的调控。文章从乳酸菌LuxS/AI-2群体感应系统的组成及LuxS/AI-2群体感应系统在乳酸菌细菌素合成中的作用两个方面进行论述,为乳酸菌细菌素合成量的提高和工业化应用的实现提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 luxs/ai-2群体感应系统 乳酸菌 细菌素 合成

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响应面法优化信号分子AI-2合成蛋白LuxS表达条件

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作者 李祎 韩朔 +2 位作者 王玉琪 秦梦园 吴晓敏 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期136-143,I0009,共9页

群体感应是一种由自诱导物(autoinducers,AIs)介导的、细菌密度依赖的基因表达调控方式,已经被证实参与细菌多种生理功能的调控.信号分子AI-2介导的LuxS/AI-2型群体感应系统广泛存在于革兰氏阳性和阴性细菌,并备受关注.AI-2的合成依赖... 群体感应是一种由自诱导物(autoinducers,AIs)介导的、细菌密度依赖的基因表达调控方式,已经被证实参与细菌多种生理功能的调控.信号分子AI-2介导的LuxS/AI-2型群体感应系统广泛存在于革兰氏阳性和阴性细菌,并备受关注.AI-2的合成依赖于S-核糖同型半胱氨酸酶(LuxS)的催化作用,而LuxS蛋白则是由luxS基因经过转录、翻译得到的.为了探索LuxS蛋白在表达菌株Escherichia coli BL21(DE3)中的最佳表达条件,从而获得较高产量且具有一定的生物活性的LuxS蛋白.首先对LuxS蛋白结构进行预测,确定E.coli BL21(DE3)作为表达菌株.其次,在单因素优化的基础上,进一步通过响应面法优化LuxS蛋白的表达条件.在菌液浓度OD 600为0.5、诱导温度为37℃、IPTG浓度为0.5 mmol/L、诱导时间为31 h条件下,获得LuxS蛋白的最高表达量.研究成功优化了LuxS蛋白在E.coli BL21(DE3)中的诱导表达条件,获得了具有生物活性的LuxS蛋白,并在后续的研究中成功合成了具有生物活性的信号分子AI-2,为体外合成AI-2奠定了基础. 展开更多

关键词 群体感应 ai-2 luxs蛋白 原核表达 条件优化

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产膜表皮葡萄球菌LuxS/AI-2型密度感应系统AI-2的活性及苦参碱对其的影响 被引量：4

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作者 李雪 何芳 +2 位作者 卢金霞 管翠萍 周学章 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第3期61-67,共7页

【目的】研究产膜表皮葡萄球菌生物被膜菌和液相浮游菌LuxS/AI-2型密度感应系统中AI-2信号分子的活性及苦参碱对其的影响。【方法】绘制产膜表皮葡萄球菌ATCC35984液相浮游菌及生物被膜菌的生长曲线;利用哈维氏弧菌BB170(Vibrio harveyi... 【目的】研究产膜表皮葡萄球菌生物被膜菌和液相浮游菌LuxS/AI-2型密度感应系统中AI-2信号分子的活性及苦参碱对其的影响。【方法】绘制产膜表皮葡萄球菌ATCC35984液相浮游菌及生物被膜菌的生长曲线;利用哈维氏弧菌BB170(Vibrio harveyi BB170)作为报告菌株检测表皮葡萄球菌AI-2信号分子的活性;用荧光定量PCR法检测luxS基因的转录水平;用苦参碱对产膜表皮葡萄球菌ATCC35984进行处理,检测其AI-2信号分子活性的变化情况。【结果】在产膜表皮葡萄球菌液相浮游菌生长过程中,AI-2信号分子与luxS基因的相对表达量都是在对数生长期达到最大值,而后逐渐降低,与液相浮游菌生长曲线基本一致。在产膜表皮葡萄球菌生物被膜菌生长过程中,AI-2信号分子活性曲线与其生物被膜生长曲线变化趋势一致,但luxS基因的相对表达量曲线与生物被膜生长曲线变化趋势相反。中药苦参碱对产膜表皮葡萄球菌液相浮游菌和生物被膜菌AI-2信号分子活性有抑制作用,并且对液相浮游菌AI-2信号分子活性的抑制作用强于生物被膜菌。【结论】AI-2信号分子活性和luxS基因的相对表达量与产膜表皮葡萄球菌生物被膜菌及其液相浮游菌的生长相关;苦参碱能够显著下调产膜表皮葡萄球菌生物被膜菌和液相浮游菌的AI-2信号分子活性。 展开更多

关键词 苦参碱 表皮葡萄球菌 luxs/ai-2型密度感应系统 ai-2信号分子 luxs基因

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反刍动物瘤胃微生物LuxS/AI-2群体感应研究进展

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作者 龙唐晖 周江汇 +5 位作者 詹彦波 张健 赵向辉 李艳娇 欧阳克蕙 邱清华 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1893-1903,共11页

群体感应(quorum sensing, QS)是细菌利用信号分子进行种内或种间交流的一种通讯机制,借助该通讯机制微生物群体可以实现微生物个体无法完成的生理功能或行为调节,如生物膜形成、毒素分泌和生物发光等,以增强对外界胁迫环境的适应性。... 群体感应(quorum sensing, QS)是细菌利用信号分子进行种内或种间交流的一种通讯机制,借助该通讯机制微生物群体可以实现微生物个体无法完成的生理功能或行为调节,如生物膜形成、毒素分泌和生物发光等,以增强对外界胁迫环境的适应性。近期多组学研究发现,以自体诱导物-2(autoinducer-2, AI-2)为信号分子、LuxS为调节蛋白介导的LuxS/AI-2 QS是瘤胃微生物之间交流的主要通讯机制,影响着瘤胃微生物对饲料的利用效率。本文从AI-2的化学结构和转导途径对微生物LuxS/AI-2 QS进行总结,对LuxS/AI--2 QS在反刍动物瘤胃微生物定殖和饲料消化过程中的作用进行综述,并对LuxS/AI-2 QS在饲料消化、应激调控中的潜在作用进行展望,以期为通过LuxS/AI-2 QS调控瘤胃微生物消化代谢和稳态的生产策略提供理论参考。 展开更多

关键词 luxs/ai-2群体感应 生物膜 瘤胃微生物 群落稳定性 饲料消化

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猪链球菌LuxS/AI-2型密度感应系统研究进展 被引量：1

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作者 王瑜欣 汪洋 +1 位作者 易力 陆承平 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期223-230,共8页

密度感应(quorum sensing,QS)系统在细菌中普遍存在,能够通过一种或多种信号分子来影响多个基因的转录表达,从而协调多种细菌病原体的群体反应。该系统存在多种类型,其中LuxS/AI-2型是研究最热的系统之一,luxS作为一个高度保守的基因,... 密度感应(quorum sensing,QS)系统在细菌中普遍存在,能够通过一种或多种信号分子来影响多个基因的转录表达,从而协调多种细菌病原体的群体反应。该系统存在多种类型,其中LuxS/AI-2型是研究最热的系统之一,luxS作为一个高度保守的基因,参与调控多种基因的表达,从而调节细菌的生长和毒力等多种生命活动,使其适应不同的环境。LuxS蛋白分解形成同型半胱氨酸和4,5-二羟基-2,3-戊二酮(4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione,DPD),DPD通过自环化形成自诱导分子autoinducer 2(AI-2)。猪链球菌(Streptococcus suis,SS)作为一种重要的人兽共患病原菌,研究其LuxS/AI-2型密度感应系统,利用LuxS/AI-2系统对猪链球菌病进行预防和治疗,具有重要意义。本文着重从SS的QS系统一般机制以及LuxS/AI-2系统的发现、结构、代谢作用、表达调控等方面对该菌的相关研究进行了综述。 展开更多

关键词 密度感应系统 luxs/ai-2系统 猪链球菌 调控

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植物乳杆菌HE-1由AI-2/LuxS介导的群体感应与生物膜形成关系的研究 被引量：8

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作者 张腾 田建军 +2 位作者 李梓媛 贾原博 贺银凤 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期130-132,136,共4页

本研究从AI-2/LuxS群体感应出发,研究植物乳杆菌HE-1的AI-2信号分子生成与生物膜形成的关系,同时对luxS基因进行扩增,从分子生物学角度验证菌株HE-1的AI-2信号分子产生。研究使用生物发光的方法检测植物乳杆菌HE-1不同培养时间AI-2的产... 本研究从AI-2/LuxS群体感应出发,研究植物乳杆菌HE-1的AI-2信号分子生成与生物膜形成的关系,同时对luxS基因进行扩增,从分子生物学角度验证菌株HE-1的AI-2信号分子产生。研究使用生物发光的方法检测植物乳杆菌HE-1不同培养时间AI-2的产生量;使用微孔板法确定不同时间点生物膜的生成量;之后使用PCR的方法扩增其luxS基因片段,对扩增片段进行同源性和系统发育分析。结果显示植物乳杆菌HE-1的生物膜生成时间和生成量与AI-2信号分子的产生时间和产生量非常吻合,luxS基因成功扩增,同源性分析显示植物乳杆菌HE-1与已知植物乳杆菌luxS基因同源性高达99%以上。分析实验结果得出植物乳杆菌HE-1生物膜生成与AI-2/LuxS群体感应系统二者之间有密切的关系,并且luxS基因的扩增成功和同源性分析从分子生物学上验证了植物乳杆菌HE-1具有产生AI-2信号分子的关键基因。 展开更多

关键词 ai-2 luxs群体感应 生物膜形成 luxs基因扩增及同源性分析

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AI-2群体感应系统抑制剂:细菌生物膜感染的潜在新药 被引量：3

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作者 夏培元 史惠卿 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第23期2502-2507,共6页

细菌生物膜是细菌粘附于非生物或生物表面后将其包裹在自身分泌的多聚物中形成的一种具有立体结构的细胞群落，是细菌为了适应生存环境而形成的一种与浮游细胞相对应的存在形式。临床上80％的感染都和生物膜相关。细菌粘附于人体内自身... 细菌生物膜是细菌粘附于非生物或生物表面后将其包裹在自身分泌的多聚物中形成的一种具有立体结构的细胞群落，是细菌为了适应生存环境而形成的一种与浮游细胞相对应的存在形式。临床上80％的感染都和生物膜相关。细菌粘附于人体内自身组织或植入人体的医疗装置表面，如导管、隐形眼镜及心脏起搏器并形成生物膜时，由于生物膜的屏障作用及生物膜内细菌低代谢的特点，形成生物膜的细菌具有高度的耐药性并能逃避免疫系统攻击，使感染易慢性化并难于控制[1-3]。 展开更多

关键词 生物膜 群体感应系统 luxs/ai-2 细菌耐药 毒力因子

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乳杆菌AI-2/LuxS系统介导的生理代谢对环境胁迫的响应及其人工调控 被引量：1

9

作者 胡瑜 张泓 +6 位作者 张惠玲 解寒 陆震鸣 柴丽娟 张晓娟 史劲松 许正宏 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第19期1-8,共8页

乳酸菌在自然发酵过程中受到多种环境胁迫的影响。群体感应系统能够介导细菌生物膜的形成从而提高其环境耐受性,这可能是提高乳酸菌发酵性能的潜在调控靶点。该研究比较了1株植物乳杆菌逆境驯化前后的AI-2/LuxS系统差异,进而解析外源群... 乳酸菌在自然发酵过程中受到多种环境胁迫的影响。群体感应系统能够介导细菌生物膜的形成从而提高其环境耐受性,这可能是提高乳酸菌发酵性能的潜在调控靶点。该研究比较了1株植物乳杆菌逆境驯化前后的AI-2/LuxS系统差异,进而解析外源群体感应干扰物质对菌株生理代谢的影响。结果显示,柠檬酸驯化后的植物乳杆菌D-840生物膜形成能力提高了485%(P<0.05)。2株菌均能产生群体感应信号分子AI-2,驯化后植物乳杆菌D-840在柠檬酸胁迫下单位菌体所产AI-2显著低于出发菌株(P<0.05)。在15 g/L柠檬酸质量浓度下,植物乳杆菌D和植物乳杆菌D-840中的luxS基因表达量均下调,pfs基因表达量则分别提高了71.4%和49.3%(P<0.05)。AI-2前体(S)-4,5-二羟基-2,3-戊二酮的添加对菌株生理代谢的影响并未呈现浓度依赖性。S-腺苷甲硫氨酸在添加量为1 g/L时植物乳杆菌D和植物乳杆菌D-840苯乳酸产量分别提高了12.2%和25.5%(P<0.05)。研究表明,AI-2/LuxS系统与植物乳杆菌抗逆性及代谢性能具有显著的相关性,并且通过添加AI-2前体上调AI-2/LuxS系统,可以实现其相关的代谢产物积累量的提高,研究结果为提高乳酸菌发酵性能提供了新思路。 展开更多

关键词 乳酸菌 群体感应 ai-2/luxs 生物膜 柠檬酸胁迫

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克雷伯氏肺炎杆菌群体感应系统缺失对合成2,3-丁二醇的影响 被引量：1

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作者 柳鹏福 王晨红 +2 位作者 储消和 史吉平 郝健 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期61-67,共7页

通过同源重组技术敲除克雷伯氏肺炎杆菌的luxS基因,使其群体感应系统失活,研究突变株在2,3-丁二醇发酵培养基中的生长状况及对2,3-丁二醇合成的影响;同时检测对其他副产物合成的影响,通过对野生株和luxS突变株发酵合成2,3-丁二醇的结果... 通过同源重组技术敲除克雷伯氏肺炎杆菌的luxS基因,使其群体感应系统失活,研究突变株在2,3-丁二醇发酵培养基中的生长状况及对2,3-丁二醇合成的影响;同时检测对其他副产物合成的影响,通过对野生株和luxS突变株发酵合成2,3-丁二醇的结果进行研究发现,与野生株相比,失去了群体感应功能的luxS突变株利用同样质量浓度的葡萄糖合成2,3-丁二醇的能力提高了47.75%,同时琥珀酸、乳酸和乙醇等主要副产物的质量浓度大幅降低。 展开更多

关键词 克雷伯氏肺炎杆菌 2 3-丁二醇 群体感应系统 luxs基因

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群体感应信号分子AI-2高产乳酸菌株筛选及特性研究 被引量：9

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作者 蔡针华 程娜 +1 位作者 贾震虎 逄晓阳 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期66-71,共6页

为深入研究乳酸菌的群体感应系统,对8株乳酸菌产群体感应信号分子自体诱导剂-2(Autoinducer-2,AI-2)情况进行了检测,7株乳酸菌中检测到明显的AI-2信号分子,且其中3株产生AI-2信号极强;对高产AI-2的菌株,通过RT-PCR对乳酸菌luxS基因和LD... 为深入研究乳酸菌的群体感应系统,对8株乳酸菌产群体感应信号分子自体诱导剂-2(Autoinducer-2,AI-2)情况进行了检测,7株乳酸菌中检测到明显的AI-2信号分子,且其中3株产生AI-2信号极强;对高产AI-2的菌株,通过RT-PCR对乳酸菌luxS基因和LDH基因的表达情况进行了检测,发现高产AI-2的乳酸菌其luxS基因表达较强,而LDH基因表达较弱;最后分析了酸性环境与乳酸菌信号分子AI-2产量的相关性,结果表明培养基酸性越强,乳酸菌产AI-2信号越强。luxS基因是AI-2信号合成的关键基因,AI-2信号分子提高了乳酸菌的耐酸性,有利于乳酸菌通过群体感应信号调控肠道内的酸碱平衡和菌群平衡。 展开更多

关键词 乳酸菌 群体感应 ai-2 luxs基因 RT-PCR

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罗氏沼虾中副溶血弧菌群体感应的检测 被引量：4

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作者 汪映 朱素芹 +1 位作者 张彩丽 曾名湧 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期146-150,共5页

利用3种不同的哈维氏弧菌报告菌株V.harveyi JMH612、V.harveyi JMH597和V.harveyi JAF375检测了罗氏沼虾体内分离的副溶血弧菌VIB461和VIB800的群体感应信号分子,同时用PCR扩增了两株菌调控AI-2型信号分子分泌的LuxS基因。结果表明,两... 利用3种不同的哈维氏弧菌报告菌株V.harveyi JMH612、V.harveyi JMH597和V.harveyi JAF375检测了罗氏沼虾体内分离的副溶血弧菌VIB461和VIB800的群体感应信号分子,同时用PCR扩增了两株菌调控AI-2型信号分子分泌的LuxS基因。结果表明,两株菌均能产生3种类型的信号分子:HAI-1、AI-2和CAI-1。3种信号分子的活性均具有生长阶段依赖性,在对数生长初期出现并在对数生长后期或稳定期前期达到最高水平,然后随着培养时间的延长呈现一定的下降。两株副溶血弧菌的PCR扩增片段的测序结果与已上传的副溶血弧菌的LuxS基因序列的相似度均在95%以上,说明两株副溶血弧菌都含有LuxS基因。 展开更多

关键词 副溶血弧菌 群体感应 Hai-1类信号分子 ai-2类信号分子 luxs基因Cai-1类信号分子

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