Effect of Solvents and Surfactants on the Whole-cell Bioassay for Screening Quorum Sensing Autoinducers Using the Recombinant Agrobacterium tumefaciens NTL4 Strain

재조합 Agrobacterium tumefaciens NTL4 균주를 이용한 quorum Sensing Autoinducer 검색에 용매와 계면활성제가 미치는 영향

The Liquid Culture Assay using a recombinant Agrobacterium tumefaciens strain has been developed as a means for quorum sensing autoinducer screening. However, the low aqueous solubility of marine natural product extracts used as potential autoinducers has been a hindrance in the screening process. Although the addition of organic solvents and/or surfactants could increase aqueous solubility, errors in data interpretation including false positive results could be a serious problem. Therefore, determining the best possible solvent and surfactant at the optimum concentration is crucial. Evaluating methanol, ethanol, 1-propanol, DMSO and DMF at concentration ranges of 0~10% revealed < 2% methanol to be most favorable when tested for ${\beta}$-gal activity and growth inhibition of the recombinant A. tumefaciens strain. On the other hand, among surfactants tested, Triton X-100 was similarly effective in increasing the delivery of autoinducers for activity at less than 0.05% concentration.

재조합 Agrobacterium tumefaciens균주를 사용한 Liquid Culture Assay는 quorum sensing autoinducer를 검색하는 생물학적 분석 방법으로 개발되었다. 그러나 이 시스템에 사용되는 해양천연물 시료들이 일반적으로 낮은 수용액에 대한 용해도를 갖기 때문에 활성검색에 걸림돌이 되고 있다. 시료의 용해도는 유기용매 혹은 계면활성제의 첨가로 증가될 수 있으나, 유기용매나 계면활성제 자체가 검색결과의 정확한 해석을 방해할 수 있으므로 적절한 조건의 확립이 매우 중요하다. Methanol, ethanol, 1-propanol, DMSO와 DMF를 0~10% 농도 범위에서 재조합 A. tumefaciens균주에 대한 세포 성장에 미치는 영향과 ${\beta}$-galactosidase activity에 미치는 영향을 살펴본 결과 methanol 2%이하의 농도가 가장 적합하였으며, 계면활성제의 경우, Tween 20, Tween 80보다는 Triton X-100이 약 0.05% 농도에서 세포내로의 활성물질의 전달효율을 높이는데 효과적이었다.