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微生物间相互交流之关键性蛋白质
【字体： 大 中 小 】 时间：2002年07月02日 来源：
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十年前，微生物学家怀疑微生物群间也许会相互沟通，以化学物质“费洛蒙”来估算族群密度。 他们借用昆虫间互相沟通的物质—费洛蒙，用于微生物间沟通之物质名称。 然而现今，一种关键性蛋白质被证实与微生物群间的沟通(interbacterial communication)有关。
由康乃尔大学(Cornell University)、阿冈国家实验室(Argonne National Laboratory) 和孟山都公司(Monsanto Co.)的研究者联合发表于6月27日出刊的Nature杂志的一篇报告中，他们发现一种称为quorum-sensing的费洛蒙，它是细菌用来感应细菌密度变化的一种调控物质，它与阻扰有害细菌的活动或增强有益菌的活动有关。有许多的例子指出，细菌在作用的过程中，必须藉由其它细菌的协同作用才会有所发挥，而此协同作用必须靠细菌间的沟通系统。其中一种协同行为就是以生物膜(biofilms)的形式出现。 生物膜它是整片固着在一个固体表面上不会移动的细菌细胞所构成。 生物膜于自然界中是无所不在的，有其优点亦有缺点。 研究者指出，有一种细菌的生物膜会被肺纤维性囊肿抑制。若知道此重要 quorum-sensing之蛋白质结构，则可以设计一种药物阻断此蛋白质的传讯，使得细菌不会形成抗药性的生物膜。此外，快速形成的有用生物膜，例如可过滤水的生物过滤器(Biofilters)，可防止污染的生物围栏(biobarriers)等，都可刺激生物学家有效利用quorum-sensing讯号去研发可利用之产品。
经过调查，有70种以上的微生物具有此种协同作用，例如生物发光细菌(bioluminescent bacterium)，它们会经由一种化学反应而使所有的生物发光细菌一起发光，但是单独的一只细菌不会发光。 使人类致病的病原菌中会利用quorum-sensing去控制病菌扩散的有，例如绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)其主要感染免疫抑制的个体如烧烫伤或癌症接受化疗的病患。此外，如造成在中世纪引起上百万人死亡的鼠疫杆菌(Yersinia pestis)。 研究者以造成多种植物体产生肿瘤的根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)为材料作此研究，是因为它是已被彻底研究的微生物。所以此根瘤土壤杆菌所产生之A. tumefaciens TraR蛋白质已被纯化结晶，经过X光试验得知其3D立体结构，并知其作用之费洛蒙N-3-oxooctanoyl-L-homoserine lactone (or OOHL)及细菌DNA上之蛋白质结合的位置。
虽然目前对于微生物间沟通的机制尚不明了，但此研究显示quorum-sensing之作用，对于微生物间的协同作用有其存在的必要性。 未来期望能更进一步研究其它微生物体内不同之蛋白质结构，以设计特别的治疗方法去抑制或促进quorum-sensing的作用。
摘自：华文生技网
