吡咯尼群(Pyrrolnitrin)调控绿针假单胞菌抗菌活性及吩嗪生物合成的关键作用与多重应用潜力

来自未知机构的研究人员针对绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)菌株PB-St2、FS2和RP4的抗菌机制展开研究，通过构建prnA基因突变体(pEX18Tc/pKC1132载体)发现吡咯尼群(PRN)缺失导致吩嗪-1-羧酸(PCA)产量下降39.9%-61.1%。该团队成功在大肠杆菌BL21中表达prnABCD操纵子，证实纯化PRN对链格孢菌(Alternaria alternata)孢子抑制率达82%，对肝癌细胞HepG-2和胶质瘤细胞SF767的半数抑制浓度分别为15μg和25μg，凸显其作为生物防治剂和抗癌药物的双重价值。

　　

微生物代谢界的"多面手"假单胞菌(Pseudomonas)总能带来惊喜，其分泌的卤代苯基吡咯化合物——吡咯尼群(pyrrolnitrin, PRN)就是典型代表。科研团队以绿针假单胞菌(P. chlororaphis)三兄弟(PB-St2、FS2和RP4)为研究对象，玩转基因剪刀技术：用自杀载体pEX18Tc和pKC1132精准敲除prnA基因，高效液相色谱(HPLC)检测发现突变体PRN产量暴跌82.5%甚至清零。更有趣的是，这些"缺陷型"菌株连累好搭档吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid, PCA)产量骤减39.9%-61.1%，暗示PRN可能是吩嗪生物合成的"隐形推手"。

为破解PRN合成密码，研究者将完整prnABCD操纵子连根拔起(含天然启动子)，在大肠杆菌BL21中成功"复活"生产线。纯化的PRN化身"微生物杀手"：100μg剂量让链格孢菌(A. alternata)孢子产量缩水82%，黑曲霉(A. niger)也难逃75%的抑制率；75μg剂量时对蜡样芽孢杆菌(B. cereus)的抑菌圈直径达3.4cm，完胜沙门氏菌(S. enterica)和葡萄球菌(Staphylococcus sp.)。更令人振奋的是，PRN对肝癌细胞HepG-2和脑瘤细胞SF767展现"精准打击"能力，仅需15μg和25μg就能掐灭半数癌细胞的生命之火。这项研究为PRN在农业生物防治和肿瘤治疗领域的应用点亮了双色信号灯。