组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
N-酰基高丝氨酸内酯（AHL，主要 3-羟基-C12-HSL）；样品基质：鲍曼不动杆菌 M2 及重组大肠杆菌培养上清的乙酸乙酯（EtAc）提取物
检测原理
鲍曼不动杆菌培养上清经乙酸乙酯提取后点样于 C18 反相薄层色谱板，甲醇-水展开分离不同酰基链长的 AHL。展开后的 TLC 板覆盖含根癌农杆菌 traG::lacZ 融合菌株的软琼脂。AHL 扩散进入指示菌后，激活 traG 启动子/调控区，驱动 lacZ 报告基因转录。lacZ 编码 β-半乳糖苷酶，催化底物 X-gal 水解生成蓝色不溶性产物，在 AHL 所在位置形成蓝色斑点或晕圈。AHL 浓度越高，报告基因表达越强，显色越明显。该法以细菌细胞作为识别与放大单元，通过酶促显色实现可视读出；进一步用 LC/MS 和 MS/MS 依据 m/z 300.2 及碎片 m/z 102 鉴定主要 AHL 为 3-羟基-C12-HSL。
检测灵敏度
—
效应效果
traG-lacZ 传感器检测 M2 上清三种 AHL 斑点（S1–S3），19 株分离株均产生激活信号，2 株含独特信号。abaI::Km 突变体无 TLC 显色，LC/MS 未检出 m/z 256、284、300。abaI-lacZ 在 OD600 0.5 和 1.2 时经 1、10 μM 3-羟基-C12-HSL 分别激活 2.1/4.9 和 5.8/13.7 倍；野生型提取物激活 4.0/8.9 倍，突变体无激活。8 h 生物膜 A580 为 0.52/0.55，16/24 h 突变体低约 40%/41%，野生型提取物可恢复。作者认为可用于筛选生物膜拮抗剂。
传感器的构成
- 指示菌层：根癌农杆菌 Agrobacterium tumefaciens traG::lacZ 融合菌株，作为 AHL 识别与信号转导单元
- 识别元件：traG 启动子/调控区，响应多种酰基链长的 AHL 信号
- 报告基因：lacZ 编码 β-半乳糖苷酶，催化 X-gal 显色
- 显色底物：5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-半乳糖吡喃糖苷（X-gal），产生蓝色信号
- 分离载体：C18 反相薄层色谱板（C18 TLC），用于 AHL 提取物分离
- 检测载体：软琼脂平板，承载指示菌并允许 AHL 扩散
中文摘要
机会性人源病原菌鲍曼不动杆菌 M2 株利用根癌农杆菌 traG-lacZ 生物传感器被证实可产生不同的酰基高丝氨酸内酯（AHL）信号。研究克隆了鲍曼不动杆菌基因 abaI，该基因在重组大肠杆菌中可驱动 AHL 产生。AbaI 蛋白与 LuxI 家族自诱导剂合成酶相似，并推测是鲍曼不动杆菌基因组中唯一的自诱导剂合成酶。质谱分析鉴定其主要 AHL 信号为 N-(3-羟基十二酰基)-L-高丝氨酸内酯（3-羟基-C12-HSL），同时检测到至少五种微量 AHL。abaI 的转录表达可被培养上清乙酸乙酯提取物或合成 3-羟基-C12-HSL 激活，形成正反馈调控。abaI::Km 突变体不能产生可检测 AHL 信号，且生物膜发育受损。该研究揭示了鲍曼不动杆菌 AHL 群体感应系统及其在生物膜形成中的作用。
英文摘要
The opportunistic human pathogen Acinetobacter baumannii strain M2 was found to produce distinct acyl-homoserine lactone (AHL) signals based on the use of an Agrobacterium tumefaciens traG-lacZ biosensor. An A. baumannii gene, designated abaI, was cloned and directed AHL production in recombinant Escherichia coli. The AbaI protein was similar to members of the LuxI family of autoinducer synthases and was predicted to be the only autoinducer synthase encoded by A. baumannii. The primary AHL signal directed by AbaI was identified by mass spectrometry as being N-(3-hydroxydodecanoyl)-L-HSL (3-hydroxy-C(12)-HSL). Minor amounts of at least five additional AHLs were also identified. The expression of abaI at the transcriptional level was activated by ethyl acetate extracts of culture supernatants or by synthetic 3-hydroxy-C(12)-HSL. An abaI::Km mutant failed to produce any detectable AHL signals and was impaired in biofilm development.