バチルス spp. トリフェニルテトラゾリウム塩化物によるラルストニア・ソラナセアラムに対する抗菌作用:酸化ストレス反応と代謝変化

科学分野:

• 微生物学
• 植物病理学
• 生物化学

背景:

• 高濃度の塩は酸化ストレスと活性酸素種 (ROS) を誘発する.
• 2,3,5-トリフェニルテトラゾリウム塩化物 (TTC) はバチルス種におけるRalstonia solanacearumに対する抗菌作用を示しているが,そのメカニズムは不明である.

研究 の 目的:

• Ralstonia solanacearumに対するTTC誘発抗菌作用におけるROSとその代謝物の役割を調査する.
• バシルス種とR. solanacearumに対するTTCの影響の仕組みを解明する.

主な方法:

• TTC誘発性活性に対するROSスキャベンジャー (l-アスコルビック酸,スーパーオキシドディスミュータゼ,カタラーゼ) の効果を試験する.
• R.solanacearumとバチルス種の過酸化水素 (H2O2) への感受性を比較する.
• ストレスに関連する遺伝子のゲノム分析と,TTCで治療されたバチルス種の代謝分析.

主要な成果:

• ROSのスキャバーはTTC誘発の活性に抵抗し,ROSの役割を示した.
• Ralstonia solanacearumはBacillus種よりもH2O2に敏感でした.
• バチルスの菌株にはROSスキャバナー (バチルチオール,バチリバクチン) があり,R. solanacearumにはグルタチオンがある.
• TTC治療はバシルス代謝体を変化させ,キナゾリンアルカロイドを増加させた.

結論:

• TTCはバシルス種で超酸化物 (O2•−) と過酸化水素 (H2O2) の生成を誘導する.
• クイナゾリンアルカロイドを含むこれらのROSおよび関連代謝物は,Ralstonia solanacearumの成長抑制に寄与する.