表面感知与代谢信号驱动肠出血性大肠杆菌O157长极性菌毛的反馈调控

细菌定植需要根据环境条件对黏附结构进行协调调控。尽管代谢对黏附素表达的调控已得到充分研究，但表面感知如何参与这一调控仍不甚清楚。本研究探讨了肠出血性大肠杆菌 O157 中长极菌毛（Lpf）的调控与功能。我们发现，lpf1 和 lpf2 启动子通过不同的调控区域整合代谢信号与表面相关信号。胆汁对这两个启动子的诱导均不依赖于远端调控序列，而这些区域既抑制基础转录，又是细菌与表面结合后诱导启动子活性所必需的。在缺失菌毛主要亚基 LpfA1 和 LpfA2 的突变株中，两个 lpf 启动子的表面依赖性激活均减弱，但删除远端顶端黏附素并不影响这一激活过程。Lpf 结构还促进 lpf 表达正调控因子 ler 的表面依赖性激活，支持存在将表面感知与 lpf 转录相联系的调控反馈回路。菌毛主要亚基的缺失还会削弱细菌在斑马鱼中的定植能力，而在所测试的条件下，删除顶端黏附素则无此影响。综上，这些发现表明，Lpf 通过表面依赖性的调控反馈整合环境信号，并揭示了菌毛结构在定植过程中不依赖于顶端黏附素的另一项作用。

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表面感知与代谢信号驱动肠出血性大肠杆菌 O157 长极菌毛的反馈调控

Soumita

Dutta

,

Walter

Galdamez

,

Manuel Antonio

Ramirez

,

Anne Marie

Krachler

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.14.759193

Soumita Dutta

1

得克萨斯大学休斯敦健康科学中心麦戈文医学院，美国得克萨斯州休斯敦；

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Walter Galdamez

2

1）得克萨斯大学休斯敦健康科学中心麦戈文医学院，美国得克萨斯州休斯敦。2）MD 安德森癌症中心与得克萨斯大学休斯敦健康科学中心联合生物医学科学研究生院，美国得克萨斯州休斯敦。

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Manuel Antonio Ramirez

2

1）得克萨斯大学休斯敦健康科学中心麦戈文医学院，美国得克萨斯州休斯敦。2）MD 安德森癌症中心与得克萨斯大学休斯敦健康科学中心联合生物医学科学研究生院，美国得克萨斯州休斯敦。

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Anne Marie Krachler

2

1）得克萨斯大学休斯敦健康科学中心麦戈文医学院，美国得克萨斯州休斯敦。2）MD 安德森癌症中心与得克萨斯大学休斯敦健康科学中心联合生物医学科学研究生院，美国得克萨斯州休斯敦。

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anne.marie.krachler{at}uth.tmc.edu

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细菌定植需要根据环境条件对黏附结构进行协调调控。尽管代谢对黏附素表达的调控已得到充分证实，但表面感知如何参与这一调控仍不甚清楚。在本研究中，我们探究了肠出血性大肠杆菌 O157 中长极菌毛（Lpf）的调控及功能。我们发现，lpf1 和 lpf2 启动子通过不同的调控区域整合代谢信号与表面相关信号。胆汁可在不依赖远端调控序列的情况下诱导这两个启动子，而这些远端区域既抑制基础转录，又是细菌与表面结合后发生诱导所必需的。在缺失主要菌毛亚基 LpfA1 和 LpfA2 的突变株中，两个 lpf 启动子的表面依赖性激活均减弱，但删除远端顶端黏附素并不影响这种激活。Lpf 结构还可促进 ler 的表面依赖性激活；ler 是 lpf 表达的正调控因子，这一结果支持存在一个将表面感知与 lpf 转录相联系的调控反馈回路。主要菌毛亚基的缺失还会削弱细菌在斑马鱼中的定植能力，而在所测试的条件下，删除顶端黏附素则不会产生这一影响。综上，这些发现表明，Lpf 通过表面依赖性调控反馈整合环境信号，并揭示了菌毛结构在定植过程中一种不依赖顶端黏附素的额外作用。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

已声明的资助方信息

美国国立卫生研究院

，R01AI132354

，R21AI199107

版权

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保留所有权利。不得

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发布于2026年10月15日。

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Galdamez

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Manuel Antonio

Ramirez

，

Anne Marie

Krachler

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2026.10.14.759193；

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https://doi.org/10.64898/2026.10.14.759193

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表面感知与代谢信号驱动肠出血性大肠杆菌O157长极性菌毛的反馈调控

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，

Walter

Galdamez

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Manuel Antonio

Ramirez

，

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Krachler

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2026.10.14.759193；

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关键词：肠出血性大肠杆菌 · 长极性菌毛 · 表面感知 · 代谢信号 · 转录反馈调控 · 细菌定植

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.14.759193v1?rss=1