"Angewandte Chemie International Edition∣膜囊泡介导种间通讯,激活沉默的刺激代谢通路"
文献信息:

Aya Yoshimura, Rio Saeki, Ryusuke Nakada, Shota Tomimoto, Takahiro Jomori, Keisuke Suganuma, and Toshiyuki Wakimoto.
https://doi.org/10.1002/anie.202307304
Angewandte Chemie International Edition 影响因子:16.823
背景介绍
细菌的生物合成基因簇(biosynthetic gene clusters,BGCs)大多数是沉默的,在正常培养条件下表达不良或根本不表达。然而,沉默的BGCs通常是细菌对于外界刺激产生响应的表现。对细菌膜囊泡(membrane vesicles,MVs)的研究表明,它们可能是一类外源性刺激物,尤其是其还具有细胞间通讯的功能。
因此,作者设想将MVs添加到细菌培养物中,从而激活细菌沉默的BGCs。在本研究中,作者使用了Burkholderia multivorans的MVs,激活了放线菌门、拟杆菌门和变形菌门的BGCs。
代谢分析表明,B. multivorans的MVs是通过抑制群体感应来激活Xenorhabdus innexi的BGCs的表达。同时,X. innexi的MVs通过携带特异性肽可抑制B. multivorans的生长,表明B. multivorans和X. innexi间通过MVs进行了种间通讯。
图文解读

图1
(a)通过LC-MS检测膜囊泡(MV)诱导产生的代谢物组分。
(b)通过LC-MS检测Cryseobacterium sp. K35经MV诱导产生的代谢物组分。
(c)通过LC-MS检测Streptomuces eurocidicus经MV诱导产生的代谢物组分。

图2 X. innexi的代谢产物的分析

图3. X. innexi经MV诱导后,RT-qPCR和转录组分析
(a)利用RT-qPCR检测相关基因inxA、xabA和xinA的表达情况。
(b)Volcano plot图谱表示的基因表达情况。
图4. 次级代谢的功能分析用于研究细菌间相互作用
(a)B. multivorans及其MVs(左图),以及X. innexi及其MVs(右图)的扫描电子显微镜图像。
(b)三种不同的近缘菌,X. innexi、X. miraniensis和P. luminescens的MVs的LC-MS分析。
(c)X. innexi、X. miraniensis和P. luminescens的MVs对B. multivorans的生长的影响。

图5. 两个不同的革兰氏阴性菌株,通过MVs和次级代谢进行细胞间相互作用的机制
B.multivorans的MVs激发X. innexi的群体响应、生物膜形成和次级代谢生产。作为回应,X. innexi分泌含有xenoamicins的MVs抑制的生长。xin的转录增强了X. innexi对B. multivorans的MVs的响应。
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