上海交通大学生命科学技术学院何亚文教授团队的文章“RsaL is a self‐ egulatory switch that controls alternative biosynthesis of two AHL‐ ype quorum sensing signals in Pseudomonas aeruginosa PA1201”已在mLife网站正式上线。该研究团队基于水稻根际铜绿假单胞菌PA1201群体感应系统，发现PA1201培养过程中两种群体感应信号分子交替合成。转录因子RsaL通过不同的结合方式调控lasI和rhlI差异化表达，抑制3-oxo-C12-HSL的生物合成，促进C4-HSL的生物合成，是协调群体感应信号和致病因子交替合成的分子开关。

铜绿假单胞菌分布广泛，代谢多样性强，是人类、动植物和昆虫的条件致病菌。铜绿假单胞菌具有多套群体感应系统，用于感应环境条件变化，调控相关基因表达。目前，在铜绿假单胞菌中酰基高丝氨酸内酯类群体感应系统的研究相对成熟，主要包括3-oxo-C12-HSL和C4-HSL群体感应信号，分别由LasI和RhlI合成（图1A）。然而，为什么铜绿假单胞菌合成两种不同链长的同一类群体感应信号分子？铜绿假单胞菌如何协调两种信号分子的生物合成？这些问题一直有待回答。

图1 RsaL是调控3-oxo-C12-HSL和C4-HSL交替合成的分子开关

该研究以铜绿假单胞菌PA1201为研究对象，发现其培养过程中两种群体感应信号分子交替产生，早期以3-oxo-C12-HSL为主，后期以C4-HSL为主(图1B-C)。转录因子RsaL通过自我诱导机制在PA1201接种培养24-36 h后大量合成，RsaL结合于lasI基因启动子-10和-35框之间的区域，抑制lasI转录和3-oxo-C12-HSL合成；RsaL也可以结合于rhlI基因中对应5'-非翻译区(5'-UTR)的26个碱基位点，正调控C4-HSL生物合成(图1D)。因此，RsaL是调控3-oxo-C12-HSL和C4-HSL交替合成的分子开关，从而调控弹性蛋白酶和鼠李糖脂等致病因子在培养过程中的交替产生(图2)。

图2 RsaL调控3-oxo-C12-HSL和C4-HSL交替合成分子机制模式图

该研究将铜绿假单胞菌群体感应调控网络提高到一个新的高度，有望揭示一个新型超级群体感应系统。

引用本论文：He Y‐W, Jin Z‐J, Cui Y, Song K, Chen B, Zhou L. RsaL is a self‐ egulatory switch that controls alternative biosynthesis of two AHL‐ ype quorum sensing signals in Pseudomonas aeruginosa PA1201. mLife. 2024.

原文链接：

https://doi.org/10.1002/mlf2.12113

第一作者

金子靖  博士

作者单位：上海交通大学

作者简介：2023年于上海交通大学毕业，博士期间主要研究方向为铜绿假单胞菌中群体感应系统相关调控网络机理的研究及代谢产物高产工程菌株的构建。

通讯作者

何亚文  教授

作者单位：上海交通大学

作者简介：主要研究领域为病原微生物群体感应与生物农药合成生物学。

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