近日，我校群体微生物研究中心廖立胜和张炼辉教授团队在细菌群体感应研究领域取得重要进展，并在国际微生物领域知名期刊mBio在线发表题为“The cyclic di-GMP receptor YcgR links the second messenger with putrescine quorum sensing system in modulation of Dickeya oryzae motility”的研究论文。该研究报道了水稻迪基氏菌中的c-di-GMP信号系统通过其受体蛋白YcgR调控腐胺信号合成，进而与腐胺群体感应系统互作共同调控水稻迪基氏菌运动性的分子机制。
水稻迪基氏菌（Dickeya oryzae）是一种重要植物病原细菌，其引起的水稻细菌性基腐病在世界范围普遍发生，导致重大粮食和经济损失。近年来研究表明运动性是水稻迪基氏菌的一个关键致病因子，与野生型菌株相比，运动性显著减弱的突变体对寄主植物的致病力、尤其是系统侵染能力显著降低。团队前期的研究结果表明病原菌第二信使环二鸟苷酸(c-di-GMP)和腐胺(PUT)群体感应系统分别以负调控和正调控方式影响D. oryzaeEC1的运动性，但不清楚两者是否通过分子互作从而左右病原菌的运动性。
该研究通过基因敲除结合LC-MS测定信号含量，发现D. oryzaeEC1 c-di-GMP信号受体蛋白YcgR的缺失突变体及c-di-GMP降解酶完全缺失突变体7∆PDE中的PUT产量显著降低，随后通过IP-MS、细菌双杂交、GST-pull down及蛋白质体外酶活等一系列分子生物学实验解析了c-di-GMP信号系统通过其受体蛋白YcgR调控PUT信号合成的分子机制。实验证明YcgR以蛋白互作的方式促进腐胺合成限速酶SpeA的活性，从而显著提高腐胺信号产量，而第二信使c-di-GMP在细胞体内的合成积累则抑制这一促进作用。因此，SpeA、YcgR和c-di-GMP通过控制腐胺生物合成的速率，构成了一个调节水稻迪基氏菌运动性的调控环，以因应环境变化的方式控制病原菌侵染与定植的转换过程。该研究首次系统解析了病原细菌中c-di-GMP信号系统和腐胺群体感应系统互作调控运动性的分子机理，且其研究方法及实验设计将可为后续研究其他细菌中胞内第二信使系统和多胺介导的群体感应系统间的联系提供有益的参考。
群体微生物研究中心博士研究生顾惟涵和广州中医药大学陈昱帆研究员为论文共同第一作者；廖立胜副研究员、张炼辉教授为共同通讯作者。研究获国家自然科学基金（U22A20480、 32102155）和广州市科技计划科技菁英“领航”项目（2025A04J7118）的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1128/mbio.01016-25
文图/群体微生物研究中心
