Methylotroph Quorum Sensing Signal Identification by Inverse Stable Isotopic Labeling.
Methylotroph Quorum Sensing Signal Identification by Inverse Stable Isotopic Labeling.
复制标题
反相稳定同位素标记鉴定甲基营养菌群体感应信号
DOI：
10.1021/acschembio.1c00329
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发表时间：
2021-08-20
影响因子：
4
通讯作者：
Puri AW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cummings DA Jr;Snelling AI;Puri AW
天然产物是生物活性化合物的重要来源。同位素标记是识别含有特定前体的天然产品的有效方法；然而，这种方法受到同位素浓缩前体的可获得性的限制。我们使用反向稳定同位素标记方法来鉴定天然产物，方法是在13C-碳源上生长细菌，然后通过质谱仪鉴定12C-前体的掺入。我们将这种方法应用于甲基营养细菌，这是一种生态上重要的细菌，预计具有重要的但未被开发的生物合成潜力。我们证明了这种方法可以识别N-酰基高丝氨酸内酯的群体感应信号，这些信号是由生长在三种不同的一碳化合物上的不同的甲基营养菌产生的。然后，我们应用这种方法来同时检测由甲硫磷产生的五个以前未识别的信号，并将这些化合物与它们的合成酶联系起来。我们设想，这种方法也可以用来鉴定由甲基营养菌和其他生物合成的其他天然产品类别，这些生物生长在相对便宜的13C碳源上。
Natural products are an essential source of bioactive compounds. Isotopic labeling is an effective way to identify natural products that incorporate a specific precursor; however, this approach is limited by the availability of isotopically-enriched precursors. We used an inverse stable isotopic labeling approach to identify natural products by growing bacteria on a 13C-carbon source and then identifying 12C-precursor incorporation by mass spectrometry. We applied this approach to methylotrophs, ecologically important bacteria predicted to have significant yet underexplored biosynthetic potential. We demonstrate this method identifies N-acyl homoserine lactone quorum sensing signals produced by diverse methylotrophs grown on three different one-carbon compounds. We then apply this approach to simultaneously detect five previously unidentified signals produced by a methylotroph, and link these compounds to their synthases. We envision that this method can be used to identify other natural product classes synthesized by methylotrophs and other organisms that grow on relatively inexpensive 13C-carbon sources.
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