危険な細菌バイオフィルムの自然の敵を発見 (Dangerous Bacterial Biofilms Have a Natural Enemy)

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2025-01-10 カリフォルニア大学リバーサイド校 (UCR)

カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)の研究者たちは、植物がストレス時に生成する代謝物「MEcPP」が、細菌のバイオフィルム形成を阻害することを発見しました。バイオフィルムは、細菌や真菌が表面に付着して形成する保護層であり、医療機器や工業設備において感染症や腐食の原因となります。MEcPPは、細菌の付着に必要な線毛の生成を抑制し、バイオフィルムの初期形成を阻害します。この発見は、医療や産業分野でのバイオフィルム関連問題の新たな解決策として期待されています。

<関連情報>

進化的に保存された代謝産物が大腸菌K-12のバイオフィルム形成を阻害する An evolutionarily conserved metabolite inhibits biofilm formation in Escherichia coli K-12

Jingzhe Guo,Wilhelmina T Van De Ven,Aleksandra Skirycz,Venkatesh P. Thirumalaikumar,Liping Zeng,Quanqing Zhang,Gerd Ulrich Balcke,Alain Tissier & Katayoon Dehesh
Nature Communications  Published:21 November 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-024-54501-w

危険な細菌バイオフィルムの自然の敵を発見 (Dangerous Bacterial Biofilms Have a Natural Enemy)

Abstract

Methylerythritol cyclodiphosphate (MEcPP) is an intermediate in the biosynthesis of isoprenoids in plant plastids and in bacteria, and acts as a stress signal in plants. Here, we show that MEcPP regulates biofilm formation in Escherichia coli K-12 MG1655. Increased MEcPP levels, triggered by genetic manipulation or oxidative stress, inhibit biofilm development and production of fimbriae. Deletion of fimE, encoding a protein known to downregulate production of adhesive fimbriae, restores biofilm formation in cells with elevated MEcPP levels. Limited proteolysis-coupled mass spectrometry (LiP-MS) reveals that MEcPP interacts with the global regulatory protein H-NS, which is known to repress transcription of fimE. MEcPP prevents the binding of H-NS to the fimE promoter. Therefore, our results indicate that MEcPP can regulate biofilm formation by modulating H-NS activity and thus reducing fimbriae production. Further research is needed to test whether MEcPP plays similar regulatory roles in other bacteria.

医療・健康
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