综述：γ-丁内酯和γ-丁烯内酯作为自主调节系统：在链霉菌属中实现种内、种间以及界间通讯的关键介质

《Archives of Microbiology》：γ-Butyrolactones and γ-butenolides as autoregulatory systems: key mediators of intraspecific, interspecific, and interkingdom communication in Streptomyces

　　

摘要

链霉菌是一类系统发育上具有连续性的好氧、革兰氏阳性、高GC含量的细菌，广泛分布于陆地和水生环境中。它们以其出色的能力合成结构多样的次级代谢产物而闻名，其中许多产物是临床上必不可少的抗生素、抗真菌剂、免疫抑制剂和抗癌剂，在制药、农业、食品和工业生物技术领域具有广泛应用。群体感应（Quorum Sensing, QS）是调控链霉菌种内协调和种间相互作用的根本机制。在这种机制下，γ-丁内酯（GBLs）和γ-丁内酯类化合物（GBNs）作为结构相似、受体特异性的信号分子，能够自我调控抗生素的生物合成、形态分化及应激适应。然而，尽管人们对它们在种内的功能有了越来越多的了解，但GBLs和GBNs介导的种间通信的生态范围、分子决定因素及其功能结果仍很大程度上未被探索。本文综述了微生物GBLs和GBNs在化学多样性和调控机制方面的最新进展。根据现有实证证据，我们将它们的种间通信功能归纳为四个主题：经实验验证的配体-受体对、外源化合物介导的受体反应、提取物或共培养介导的互补作用，以及链霉菌与真菌之间的通信机制。此外，我们提出了一项前瞻性的研究计划，结合多组学、合成生物学和微生物生态学来揭示种间QS网络的机制基础——这最终有助于合理激活沉默的生物合成基因簇、发现新的生物活性天然产物，并减轻抗菌耐药性。