Аутоиндуктор-2
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
(3a S ,6 S ,6a R )-2,2,6,6a-Тетрагидрокси-3a-метилтетрагидро-2 H -фуро[2,3- d ][1,3,2]диоксаборол-2-уид | |
| Другие имена
Дигидрокси[(2S,3R,4S)-2-метилдигидро-
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 5 Ч 10 БО 7 | |
| Молярная масса | 192.940 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Аутоиндуктор-2 ( AI-2 ) представляет собой диэфир фуранозилбората или тетрагидроксифуран (зависит от вида), который, как следует из названия, является аутоиндуктором , членом семейства сигнальных молекул, используемых для определения кворума . [ 1 ] AI-2 — одна из немногих известных биомолекул, содержащих бор . Впервые обнаруженный в морской бактерии Vibrio harveyi , AI-2 продуцируется и распознается многими грамотрицательными и грамположительными бактериями . [ 2 ] [ 3 ] АИ-2 возникает в результате реакции 4,5-дигидрокси-2,3-пентандиона , получаемого ферментативным путем, с борной кислотой. [ 4 ] и распознается двухкомпонентной сенсорной киназой LuxPQ у Vibrionaceae .
AI-2 активно транспортируется транспортером типа Lsr ABC в клетку Enterobacteriaceae и некоторых других бактериальных таксонов, таких как Pasteurella , Photorhabdus , Haemophilus и Bacillus . [ 5 ] где он фосфорилируется LsrK . Затем Phospho-AI-2 связывается с белком-репрессором транскрипции LsrR, который впоследствии высвобождается из промоторной/операторной области оперона lsr – и lsr инициируется транскрипция генов . Передача сигналов AI-2 также регулируется глюкозой и цАМФ/СРБ через оперон lsr . В присутствии глюкозы низкие уровни цАМФ/СРБ приводят к практически полному отсутствию lsr экспрессии оперона ( lsrABCDFG ). Без глюкозы цАМФ-СРБ необходим для стимуляции экспрессии lsr , тогда как LsrR подавляет ее экспрессию в отсутствие индуктора фосфо-AI-2. По мере накопления AI-2 больше AI-2 поглощается через LsrABCD, фосфорилируется через LsrK, а транскрипция lsr дерепрессируется, что обеспечивает еще большее поглощение AI-2. [ 6 ]
Высказывались сомнения относительно статуса AI-2 как универсального сигнала. Хотя ген luxS , кодирующий белок, ответственный за выработку AI-2, широко распространен, последний играет главным образом первичную метаболическую роль в рециркуляции S -аденозил- L -метионина , при этом AI-2 является побочным продуктом этого процесса. . [ 7 ] Было обнаружено, что поведение, однозначно связанное с AI-2, ограничивается в первую очередь организмами, несущими известные гены рецептора AI-2. [ 8 ] Таким образом, хотя утверждение, что некоторые бактерии реагируют на AI-2, безусловно, верно, сомнительно, что он всегда вырабатывается в целях передачи сигналов.
Мимикрия клеток-хозяев
[ редактировать ]Было обнаружено, что в ответ на бактерии или на нарушение плотного соединения эпителиальные млекопитающих клетки синтезируют мимик AI-2, который запускает ощущение кворума и может играть важную роль в привлечении кишечных микробов, которые, как известно, способствуют заживлению эпителия. Сообщая об этих результатах, исследователи пишут, что их результаты «предполагают, что межцарственная связь происходит между эукариотическими клетками и бактериями через бактериальную систему восприятия кворума AI-2». [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Цао, Цзе-Ган; Мейген, Эдвард А. (1989). «Очистка и структурная идентификация автоиндуктора системы люминесценции Vibrio harveyi» . Журнал биологической химии . 264 (36): 21670–21676. дои : 10.1016/S0021-9258(20)88238-6 . ПМИД 2600086 .
- ^ Миллер, Стивен Т.; Ксавье, Карина Б.; Кампанья, Шон Р.; Тага, Мичико Э.; Семмельхак, Мартин Ф.; Басслер, Бонни Л.; Хьюсон, Фредерик М. (2004). «Salmonella typhimurium распознает химически различимую форму бактериального сигнала AI-2, чувствительного к кворуму» . Молекулярная клетка . 15 (5): 677–687. doi : 10.1016/j.molcel.2004.07.020 . ПМИД 15350213 .
- ^ Миллер, МБ; Басслер, Б.Л. (2001). «Кворум-чувство у бактерий». Ежегодный обзор микробиологии . 55 : 165–199. дои : 10.1146/annurev.micro.55.1.165 . ПМИД 11544353 .
- ^ «Химия – Лондонский университет Королевы Марии» .
- ^ Реццонико, Ф.; Смитс, THM; Даффи, Б. (2012). «Обнаружение рецепторов AI-2 в геномах Enterobacteriaceae предполагает роль чувства кворума 2-го типа в закрытых экосистемах» . Датчики . 12 (5): 6645–6665. Бибкод : 2012Senso..12.6645R . дои : 10.3390/s120506645 . ПМЦ 3386761 . ПМИД 22778662 .
- ^ Ван, Лян; Хашимото, Ёсифуми; Цао, Чэнь-Ю; Вальдес, Джеймс Дж.; Бентли, Уильям Э. (2005). «Циклический АМФ (цАМФ) и белок-рецептор цАМФ влияют как на синтез, так и на поглощение внеклеточного аутоиндуктора 2 в Escherichia coli» . Журнал бактериологии . 187 (6): 2066–2076. дои : 10.1128/JB.187.6.2066-2076.2005 . ПМЦ 1064054 . ПМИД 15743955 .
- ^ Диггл, СП; Гарднер, А.; Уэст, ЮАР; Гриффин, А.С. (2007). «Эволюционная теория восприятия бактериального кворума: когда сигнал не является сигналом?» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 362 (1483): 1241–1249. дои : 10.1098/rstb.2007.2049 . ПМЦ 2435587 . ПМИД 17360270 .
- ^ Реццонико, Ф.; Даффи, Б. (2008). «Отсутствие геномных данных о рецепторах AI-2 предполагает роль luxS, не связанную с восприятием кворума, у большинства бактерий» . БМК Микробиология . 8 : 154. дои : 10.1186/1471-2180-8-154 . ПМК 2561040 . ПМИД 18803868 .
- ^ Исмаил, Аниса С.; Валастьян, Джули С.; Басслер, Бонни Л. (17 марта 2016 г.). «Продуцируемый хозяином имитатор аутоиндуктора-2 активирует ощущение бактериального кворума» . Клетка-хозяин и микроб . 19 (4): 470–480. дои : 10.1016/j.chom.2016.02.020 . ПМЦ 4869860 . Проверено 9 июля 2024 г.