根癌农杆菌酚酸趋化受体Atu0872的鉴定及其在致病性中的功能研究

本文系统鉴定了根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）中响应酚酸类化合物的核心趋化受体Atu0872，通过异源表达和功能筛选证实其介导对多种酚酸的趋化行为，并揭示该受体通过调控细菌定殖能力影响肿瘤生成效能，为阐明细菌趋化-致病性关联机制及优化遗传转化技术提供理论支撑。

　　

Highlights

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  根癌农杆菌C58对4-羟基苯甲酸和原儿茶酸的趋化反应不依赖于具有四螺旋束结构域(4HB)的MCPs Atu0387和Atu0738
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  通过大肠杆菌异源表达系统从13个未知功能MCP中筛选出可响应上述两种酚酸的受体Atu0872
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  atu0872基因缺失削弱了对香兰素、乙酰丁香酮、愈创木酚及咖啡酸、香草酸、水杨酸、没食子酸、对香豆酸、丁香酸、芥子酸等10种酚酸的趋化能力
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  Atu0872的配体结合域虽预测为硝酸盐/亚硝酸盐感应结构域，但Δatu0872突变体对硝酸盐/亚硝酸盐的趋化未受影响
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  atu0872缺失显著降低根癌农杆菌在胡萝卜根部和落地生根叶片上的肿瘤重量，以及每0.1g肿瘤中的菌落数量

Discussion

根癌农杆菌与植物的互作由酚类化合物（如乙酰丁香酮）、醛糖单糖、低pH和低磷等环境因素诱导。植物伤口释放的酚类化合物通过趋化作用引导根癌农杆菌向受伤组织迁移，低浓度时触发趋化，高浓度时诱导毒力基因表达。本研究首次发现Atu0872作为核心受体介导对简单和复杂酚酸的趋化，其缺失通过影响细菌定殖效率降低致病性，揭示了趋化行为与病原性的直接关联。

Conclusion

本研究首次鉴定atu0872为根癌农杆菌中响应简单与复杂酚酸的趋化受体，其缺失会降低细菌致病性，表明酚酸趋化行为与病原性存在内在联系。趋化过程可能通过调控根癌农杆菌在宿主体内的定殖效率影响致病机制。