膜組成が変化した緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）バリアントがもつ変異はc-di-GMPの恒常的産生と関連する

Sci. Signal., 14 April 2015
Vol. 8, Issue 372, p. ra36
DOI: 10.1126/scisignal.2005943

Andrea Blanka¹, Juliane Düvel^1,2, Andreas Dötsch^1,2,*, Birgit Klinkert³, Wolf-Rainer Abraham⁴, Volkhard Kaever⁵, Christiane Ritter⁶, Franz Narberhaus³, and Susanne Häussler^1,2,†

¹ Institute for Molecular Bacteriology, TWINCORE GmbH, Center of Clinical and Experimental Infection Research, a joint venture of the Hannover Medical School and the Helmholtz Center for Infection Research, 30625 Hannover, Germany.
² Department of Molecular Bacteriology, Helmholtz Center for Infection Research, 38124 Braunschweig, Germany.
³ Microbial Biology, Ruhr University Bochum, 44801 Bochum, Germany.
⁴ Department of Chemical Microbiology, Helmholtz Center for Infection Research, 38124 Braunschweig, Germany.
⁵ Research Core Unit Metabolomics and Institute of Pharmacology, Hannover Medical School, 30625 Hannover, Germany.
⁶ Department of Macromolecular Interactions, Helmholtz Center for Infection Research, 38124 Braunschweig, Germany.

† Corresponding author. E-mail: susanne.haeussler@twincore.de

* Present address: Institute of Functional Interfaces, Karlsruhe Institute of Technology, 76021 Karlsruhe, Germany.

要約　ほとんどの細菌は、生物および非生物表面にバイオフィルムと呼ばれる多細胞群集を形成する能力をもつ。この表面接触に対する多細胞応答は、ヒト宿主への感染時や抗菌性化合物への曝露時に遭遇する環境などの、さまざまな有害な環境条件に対する耐性の増強に関連する。自由に遊走する（プランクトン）細胞が表面に遭遇し、化学センサー様の表面感知機構Wspが刺激され、細胞内セカンドメッセンジャー3′,5′-サイクリックジグアノシン一リン酸（c-di-GMP）が生成されると、バイオフィルムが形成される。われわれは、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）の臨床分離小コロニー変異株（SCV）において適応変異を同定し、それらの存在が、自己凝集性の増殖挙動およびバイオフィルム形成能の増強と相関することを見出した。われわれは、脂肪酸生合成を担う酵素の成分をコードするaccBC遺伝子クラスターの5′非翻訳領域の点変異が、mRNA構造の安定化に関与して翻訳効率を低下させ、細胞膜における短鎖脂肪酸の割合を増加させたという証拠を示す。さらに、緑膿菌のこれらの変化が、Wsp機構に対して多量のc-di-GMPを恒常的に産生させるシグナルとして働いており、それによって接着刺激による細菌応答の調節に役割を果たしているというモデルを提唱する。

A. Blanka, J. Düvel, A. Dötsch, B. Klinkert, W.-R. Abraham, V. Kaever, C. Ritter, F. Narberhaus, and S. Häussler, Constitutive production of c-di-GMP is associated with mutations in a variant of Pseudomonas aeruginosa with altered membrane composition. Sci. Signal. 8, ra36 (2015).