组成图示
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传感器类型
全细胞生物传感器
检测对象
长链N-酰基高丝氨酸内酯（long-chain AHLs，含C16-HSL、3-oxo-C16-HSL、C16:1-HSL、3-oxo-C16:1-HSL）；样品基质：农杆菌培养上清乙酸乙酯提取物及合成AHL标准品
检测原理
长链AHL扩散进入JM109(pSB1075)细胞后，与LasR的配体结合域结合，诱导LasR构象变化并作为转录激活因子结合lasI::luxCDABE融合启动子，驱动luxCDABE荧光素酶基因簇表达。荧光素酶催化长链脂肪酸酰基辅酶A与O2反应，发射生物光子；TD-20/20光度计以相对光单位（RLU）读取。AHL浓度越高，LasR-AHL复合物越多，lux表达量与发光强度越高，直至平台；C18-HSL因低通透、低亲和或低溶解在50 μM以下不产生信号，3-OH-C12-HSL仅在≥10 μM激活。
检测灵敏度
LOD: 未报告；最小检测限范围: 1–100 nM；C18-HSL: 50 μM以下未检出；3-OH-C12-HSL: ≥10 μM激活
效应效果
该传感器对13种长链AHL中的12种产生剂量依赖响应，仅C18-HSL在50 μM以下未检出，3-OH-C12-HSL仅在≥10 μM激活；酰链每增加2个碳，最低激活浓度约升高10倍。对A. vitis F2/5及NT1(pPZP201::avsI)提取物可诱导显著RLU，而avsI缺失突变体和NT1背景仅溶剂水平；2 μL 20倍浓缩提取物（相当于40 μL上清）即可达到可检测水平。实验至少重复两次，组间差异P<0.01。结合HPLC与GC/MS，作者鉴定出avsI编码的四种C16-HSL，并主张该LasR生物发光传感器可用于未知物种长链AHL的快速筛查。
传感器的构成
- 传感基质：大肠杆菌JM109（E. coli JM109），作为全细胞表达与生物发光换能单元
- 报告质粒：pSB1075，携带lasR与lasI::luxCDABE融合，介导AHL响应表达
- 识别元件：LasR转录因子，结合长链AHL并激活lux启动子
- 信号标记物：luxCDABE荧光素酶基因簇，表达荧光素酶产生生物发光
- 培养介质：LB肉汤加氨苄西林（100 μg/mL），维持传感器菌生长与质粒维持
- 读出装置：TD-20/20光度计（luminometer），以相对光单位（RLU）输出信号
中文摘要
细菌生物传感器菌株显著促进了群体感应系统的快速发现、分离与研究。本研究测定了基于LasR的大肠杆菌生物发光生物传感器JM109(pSB1075)对13种不同长链N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）的相对敏感性，这些AHL包括含14、16和18个碳、带或不带双键以及第三碳氧化取代的长链AHL。作者进一步通过生物测定、高效液相色谱（HPLC）和气相色谱/质谱（GC/MS）证明，非致瘤农杆菌A. vitis F2/5的avsI基因编码四种C16-HSL家族长链AHL，包括C16-HSL、3-oxo-C16-HSL、C16:1-HSL和3-oxo-C16:1-HSL。该菌株可抑制致病性A. vitis在葡萄上引起冠瘿病。因此，本研究所用的LasR生物发光传感器可作为检测多种带或不带双键以及第三碳氧化长链AHL的有用工具。
英文摘要
Bacterial biosensor strains have greatly facilitated the rapid discovery, isolation, and study of quorum-sensing systems. In this study, we determined the relative sensitivity of a LasR-based E. coli bacterial bioluminescence biosensor JM109 (pSB1075) for 13 diverse long-chain N-acyl-homoserine lactones (AHLs) including oxygen-substituted and -unsubstituted AHLs containing 14, 16, and 18 carbons and with and without double bonds. Furthermore, we show by bioassay, HPLC, and GC/MS that four long-chain AHLs of the C16-HSL family are encoded by the avsI gene of Agrobacterium vitis strain F2/5, a non-tumorigenic strain that inhibits pathogenic strains of A. vitis from causing crown gall on grape. The four C16-HSLs include: C16-HSL, N-hexadecanoyl homoserine lactone; 3-oxo-C16-HSL, N-(3-oxohexadecanoyl)homoserine lactone; C16:1-HSL, N-(cis-9-octadecenoyl)homoserine lactone; and 3-oxo-C16:1-HSL, N-(3-oxo-cis-11-hexadecenoyl)homoserine lactone. Thus, the LasR-based bioluminescent biosensor tested in this study should serve as a useful tool for the detection of various long-chain AHLs with and without double bonds as well as those oxylated at the third carbon from uninvestigated species.