細菌の共通言語とされているAI-2は、種を超えて互いの細胞数を感知するコミュニケーション言語として知られている。H. pyloriの持つquorum sensing機構のluxS/AI-2 systemがH. pylori自身への成長因子に直接応答し、AI-2に依存する細胞密度依存的な増殖制御を行っている可能性を検証するため、AI-2を利用した過剰増殖過程を制御する細胞間シグナリングの有無を明らかにしようとした。
H. pyloriのluxS遺伝子は、ATCC43504のORF HP0105に設計されており、AI-2を生産するとされるS-ribosylhomocysteinaseをコードする。PCRによりluxS遺伝子を増幅し、pUC4K由来のKMカセットを挿入したpTLKを作製した。これをATCC43504に自然形質転換しluxS欠損突然変異株のHPT105を作成した。
野生株とHPT105の増殖曲線を作成したところ、本培養開始時点から36時間までの対数増殖期において、野生株とHPT105の増殖曲線に明確な差は見られなかった。しかし、いくつかの興味ある知見が得られた。（１）定常期に入り、55時間以降の時点で、HPT105に対し、野生株は約3倍の傾きで濁度が減少した。つまり、HPT105は長い寿命を持つ細胞が多く存在する。（２）野生株とHPT105の培養液上清みの添加培養では、野生株の上清みを添加した培養液に明確な濁度の減少見られた。つまり、野生株培養上清には細胞増殖後期の制御をおこなう物質が含まれている。（３）HPT105は長期培養すると螺旋形状を長時間維持できる。
AI-2 is well known molecule as the inter-bacterial communication signal which enables the bacteria to co-ordinate their behavior to function. We assumed that luxS/AI-2 system involved in quorum sensing in H. pylori might play an important role to aff ects directly to the own growth factor, which would refl ect the cell density-dependent growth regulation. In this study, we showed the intercellular signaling system which regulate over growth phase by AI-2.
HP0105, luxS gene of H. pylori which encodes S-ribosylhomocysteinase catalyzes the production of AI-2. The luxS mutant HPT105 was isolated by allele exchange technique with luxS disrupted by KM cassette derived from pUC4K, pTLK.
There was no apparent growth curve diff erence between wildtype atrain and luxS mutant strain from the beginning of the culture until late-log phase, 36 hours. However, some interesting evidences were found through this study. (1)The turbidity co-effi ciency of wild type strain was one third of its HPT105 from 55 hours onwards, which meant luxS mutant lived longer than wildtype strain. (2)The addition of cell culture supernatant of wildtype strain to the fresh cell culture of HPT105 showed more gentle reduction of
turbidity than addition of culture supernatant to the wildtype cells. (3) HPT105 cells could maintain spiral form longer even in the decline phase.