Caracterização fisiológica e do perfil de expressão gênica do transporte de nitrogênio em genótipos contrastantes para processo de fixação biológica de N2 de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

A cana-de-açúcar é uma cultura agrícola de grande importância econômica para o Brasil, e a expansão de seu cultivo para solos marginais requer uma maior utilização de fertilizantes à base de nitrogênio (N). Na maioria dos países produtores, a adubação nitrogenada se baseia em altas doses de aplicação, enquanto, no Brasil, o seu uso é relativamente baixo devido, em parte, ao processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) pela ação de bactérias diazotróficas. Além da FBN, as plantas adquirem fontes de N, como amônio e nitrato, por meio de transportadores de membranas localizados nas raízes. Há evidências que a associação com microrganismos pode favorecer as plantas por meio da regulação dos genes de transportadores de N. Desta forma, este trabalho teve como objetivo caracterizar o transporte de amônio e nitrato, avaliando a expressão gênica dos principais transportadores de N em cana-de-açúcar cultivada in vitro sob o efeito da associação com bactérias diazotróficas. Também foi descrita a comunidade bacteriana de plântulas in vitro, bem como o efeito da fertilização com N e da inoculação com bactérias diazotróficas em plantas maduras. Plântulas de \'SP70- 1143\' e \'Chunee\', que contrastam para FBN, foram empregadas em ensaios in vitro sob diversas concentrações e fontes de N em associação ou não com uma estirpe de Gluconacetobacter diazotrophicus ou um mistura de bactérias diazotróficas (G. diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, H. rubrisubalbicans, Azospirillum amazonense e Burkholderia tropica). A caracterização do transporte de N por meio de ensaios de absorção de nitrato e amônio marcados (15N) revelou que a interação entre cana-de-açúcar x G. diazotrophicus induziu a expressão do gene do transportador de nitrato ScNRT2.1, o que levou a uma tendência no aumento no influxo de nitrato, assim como dos genes de transportadores de amônio ScAMT1.1 e ScAMT1.3, resultando em maiores influxos de amônio apenas para a cultivar \'SP70- 1143\'. Já a associação da cana-de-açúcar com a mistura de bactérias diazotróficas revelou que somente houve indução transcricional de ScAMT1.1, o que resultou na maior absorção de amônio em \'SP70-1143\'. Por sua vez, quando analisada a interação in vitro por 30 dias, a presença da bactéria, apesar de transiente, possivelmente favoreceu a expressão dos genes de transportadores de nitrato ScNRT1.1 e ScNRT2.1, e do transportador de amônio ScAMT1.1, resultando no maior acúmulo de 15N-nitrato de amônio nas plantas de \'SP70-1143\'. Foi detectada uma comunidade bacteriana associada a plântulas micropropagadas, a qual é distinta entre os genótipos \'SP70-1143\' e \'Chunee\' e se altera com a inoculação com G. diazotrophicus. Para as plantas cultivadas em campo, a comunidade bacteriana existente foi alterada pela fertilização de N, mas não pela inoculação com diazotróficas. Portanto, a inoculação com bactérias diazotróficas parece induzir a expressão dos principais genes transportadores de amônio e nitrato em plântulas do genótipo \'SP70-1143\' resultando na maior absorção de fontes inorgânicas de N.

Preparação, caracterização e propriedades de lipossomas contendo o ácido -ciano-4-hidroxicinâmico e o agente fotossenbilizador AICIPc: um novo sistema carreador específico com ação sinérgica aplicado a terapia fotodinâmica

Ftalocianina de alumínio-cloro (AlClPc) é um fotossensibilizador de segunda geração em terapia fotodinâmica (TFD) caracterizado por seu caráter anfifílico e tendência de auto-agregação em meio aquoso, o que prejudica seu potencial de aplicação. O aCHC é um substrato de transportadores de monocarboxilato (MCT) superexpresso em células de MCF-7. Objetivando a solubilização da AlClPc e aumento de internalização em tecidos neoplásicos nos propomos aqui o uso de DSPC e DOPC em diferentes proporções para formar vesículas lipidicas mistas (LV) na presença de aCHC como sistemas veiculadores de fármaco. Lv foi preparado pelo método de injeção etanólica e formou vesículas de dimensões nanométricas (aproximadamente 100 nm) com bom índice de polidispersão, valores negativos de potencial zeta e estáveis em meio aquoso por mais de 50 dias. AlClPc se complexou com o fosfato das LV o que conferiu uma localização interfacial às moléculas de AlClPc como demonstrado pelos resultados de supressão de fluorescência. Medidas de anisotropia, fluorescência estática e resolvida no tempo corroboram com estes resultados e demonstram que a auto-agregação da AlClPc ocorre mesmo em lipossomas. Entretanto, a veiculação da AlClPc por LV em carcinoma de células escamosas oral (OSCC) levou a um processo de desagregação demonstrado por (FLIM). Este incrível comportamento é novo e aumenta o conhecimento científico sobre o mecanismo intracelular de ação de fotossensibilizadores em TFD. Em TFD, ambos os sistemas LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC não apresentaram toxicidade no escuro no período de incubação de 3 h com as concentrações de lipídios, AlClPc e aCHC iguais a 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L e 10,0 umol/L, respectivamente. De maneira inesperada, o sistema LVIII+AlClPc foi mais eficiente em TFD que o sistema LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC. Estes resultados abrem uma nova perspectiva do potencial uso de LV-AlClPc para o tratamento fotodinâmico.

Nitrogen regulation of protein–protein interactions and transcript levels of GlnK PII regulator and AmtB ammonium transporter homologs in Archaea

Gene homologs of GlnK PII regulators and AmtB-type ammonium transporters are often paired on prokaryotic genomes, suggesting these proteins share an ancient functional relationship. Here, we demonstrate for the first time in Archaea that GlnK associates with AmtB in membrane fractions after ammonium shock, thus, providing a further insight into GlnK-AmtB as an ancient nitrogen sensor pair. For this work, Haloferax mediterranei was advanced for study through the generation of a pyrE2-based counterselection system that was used for targeted gene deletion and expression of Flag-tagged proteins from their native promoters. AmtB1-Flag was detected in membrane fractions of cells grown on nitrate and was found to coimmunoprecipitate with GlnK after ammonium shock. Thus, in analogy to bacteria, the archaeal GlnK PII may block the AmtB1 ammonium transporter under nitrogen-rich conditions. In addition to this regulated protein–protein interaction, the archaeal amtB-glnK gene pairs were found to be highly regulated by nitrogen availability with transcript levels high under conditions of nitrogen limitation and low during nitrogen excess. While transcript levels of glnK-amtB are similarly regulated by nitrogen availability in bacteria, transcriptional regulators of the bacterial glnK promoter including activation by the two-component signal transduction proteins NtrC (GlnG, NRI) and NtrB (GlnL, NRII) and sigma factor σN (σ54) are not conserved in archaea suggesting a novel mechanism of transcriptional control.

Sequencing and functional analysis of the genome of a nematode egg-parasitic fungus, Pochonia chlamydosporia

Pochonia chlamydosporia is a worldwide-distributed soil fungus with a great capacity to infect and destroy the eggs and kill females of plant-parasitic nematodes. Additionally, it has the ability to colonize endophytically roots of economically-important crop plants, thereby promoting their growth and eliciting plant defenses. This multitrophic behavior makes P. chlamydosporia a potentially useful tool for sustainable agriculture approaches. We sequenced and assembled ∼41 Mb of P. chlamydosporia genomic DNA and predicted 12,122 gene models, of which many were homologous to genes of fungal pathogens of invertebrates and fungal plant pathogens. Predicted genes (65%) were functionally annotated according to Gene Ontology, and 16% of them found to share homology with genes in the Pathogen Host Interactions (PHI) database. The genome of this fungus is highly enriched in genes encoding hydrolytic enzymes, such as proteases, glycoside hydrolases and carbohydrate esterases. We used RNA-Seq technology in order to identify the genes expressed during endophytic behavior of P. chlamydosporia when colonizing barley roots. Functional annotation of these genes showed that hydrolytic enzymes and transporters are expressed during endophytism. This structural and functional analysis of the P. chlamydosporia genome provides a starting point for understanding the molecular mechanisms involved in the multitrophic lifestyle of this fungus. The genomic information provided here should also prove useful for enhancing the capabilities of this fungus as a biocontrol agent of plant-parasitic nematodes and as a plant growth-promoting organism.

Investigating the role of glycine in astrocyte signalling using calcium imaging of rat primary cultures of cortical astrocytes

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Analyse de la distribution d'Escherichia coli, utilisée comme un marqueur microbiologique, dans un réseau de production porcin

La présence d’Escherichia coli pathogènes en élevages porcins entraine des retards de croissance et la mortalité. La transmission des E. coli pathogènes entre les élevages et l'abattoir d’un même réseau de production n'est pas bien décrite. La détection des gènes de virulence des E. coli pathogènes pourrait permettre d’identifier un marqueur de contamination dans le réseau. L’objectif de cette étude a été d’identifier un marqueur de contamination E. coli dans un réseau de production porcine défini afin de décrire certains modes de transmission des E. coli pathogènes. Pour ce faire, une région géographique comprenant 10 fermes d’engraissement, un abattoir et un réseau de transport a été sélectionnée. Trois lots de production consécutifs par ferme ont été suivis pendant 12 mois. Des échantillons environnementaux ont été prélevés à l’intérieur et à l’extérieur des fermes (3 visites d’élevage), dans la cour de l’abattoir (2 visites lors de sorties de lot) et sur le camion de transport. La détection des gènes de virulence (eltB, estA, estB, faeG, stxA, stx2A, eae, cnf, papC, iucD, tsh, fedA) dans les échantillons a été réalisée par PCR multiplexe conventionnelle. La distribution temporelle et spatiale des gènes de virulence a permis d’identifier le marqueur de contamination ETEC/F4 défini par la détection d’au moins un gène d’entérotoxine ETEC (estB, estA et eltB) en combinaison avec le gène de l’adhésine fimbriaire (faeG). La distribution des échantillons positifs ETEC/F4 qualifie la cour de l’abattoir comme un réservoir de contamination fréquenté par les transporteurs, vecteurs de contamination entre les élevages. Ceci suggère le lien microbiologique entre l’élevage, les transporteurs et l’abattoir jouant chacun un rôle dans la dissémination des microorganismes pathogènes et potentiellement zoonotiques en production porcine.

Design and synthesis of constrained azacyclic pyrrolidine analogues of FTY720 as anticancer agents & metal coordination-controlled and bifunctional catalysis toward tertiary β-Ketols

Cette thèse se compose en deux parties: Première Partie: La conception et la synthèse d’analogues pyrrolidiniques, utilisés comme agents anticancéreux, dérivés du FTY720. FTY720 est actuellement commercialisé comme médicament (GilenyaTM) pour le traitement de la sclérose en plaques rémittente-récurrente. Il agit comme immunosuppresseur en raison de son effet sur les récepteurs de la sphingosine-1-phosphate. A fortes doses, FTY720 présente un effet antinéoplasique. Cependant, à de telles doses, un des effets secondaires observé est la bradycardie dû à l’activation des récepteurs S1P1 et S1P3. Ceci limite son potentiel d’utilisation lors de chimiothérapie. Nos précédentes études ont montré que des analogues pyrrolidiniques dérivés du FTY720 présentaient une activité anticancéreuse mais aucune sur les récepteurs S1P1 et S1P3. Nous avons soumis l’idée qu’une étude relation structure-activité (SARs) pourrait nous conduire à la découverte de nouveaux agents anti tumoraux. Ainsi, deux séries de composés pyrrolidiniques (O-arylmethyl substitué et C-arylmethyl substitué) ont pu être envisagés et synthétisés (Chapitre 1). Ces analogues ont montré d’excellentes activités cytotoxiques contre diverses cellules cancéreuses humaines (prostate, colon, sein, pancréas et leucémie), plus particulièrement les analogues actifs qui ne peuvent pas être phosphorylés par SphK, présentent un plus grand potentiel pour le traitement du cancer sans effet secondaire comme la bradycardie. Les études mécanistiques suggèrent que ces analogues de déclencheurs de régulation négative sur les transporteurs de nutriments induisent une crise bioénergétique en affamant les cellules cancéreuses. Afin d’approfondir nos connaissances sur les récepteurs cibles, nous avons conçu et synthétisé des sondes diazirine basées sur le marquage d’affinité aux photons (méthode PAL: Photo-Affinity Labeling) (Chapitre 2). En s’appuyant sur la méthode PAL, il est possible de récolter des informations sur les récepteurs cibles à travers l’analyse LC/MS/MS de la protéine. Ces tests sont en cours et les résultats sont prometteurs. Deuxième partie: Coordination métallique et catalyse di fonctionnelle de dérivés β-hydroxy cétones tertiaires. Les réactions de Barbier et de Grignard sont des méthodes classiques pour former des liaisons carbone-carbone, et généralement utilisées pour la préparation d’alcools secondaires et tertiaires. En vue d’améliorer la réaction de Grignard avec le 1-iodobutane dans les conditions « one-pot » de Barbier, nous avons obtenu comme produit majoritaire la β-hydroxy cétone provenant de l’auto aldolisation de la 5-hexen-2-one, plutôt que le produit attendu d’addition de l’alcool (Chapitre 3). La formation inattendue de la β-hydroxy cétone a également été observée en utilisant d’autres dérivés méthyl cétone. Étonnement dans la réaction intramoléculaire d’une tricétone, connue pour former la cétone Hajos-Parrish, le produit majoritaire est rarement la β-hydroxy cétone présentant la fonction alcool en position axiale. Intrigué par ces résultats et après l’étude systématique des conditions de réaction, nous avons développé deux nouvelles méthodes à travers la synthèse sélective et catalytique de β-hydroxy cétones spécifiques par cyclisation intramoléculaire avec des rendements élevés (Chapitre 4). La réaction peut être catalysée soit par une base adaptée et du bromure de lithium comme additif en passant par un état de transition coordonné au lithium, ou bien soit à l’aide d’un catalyseur TBD di fonctionnel, via un état de transition médiée par une coordination bidenté au TBD. Les mécanismes proposés ont été corroborés par calcul DFT. Ces réactions catalytiques ont également été appliquées à d’autres substrats comme les tricétones et les dicétones. Bien que les efforts préliminaires afin d’obtenir une enantioselectivité se sont révélés sans succès, la synthèse et la recherche de nouveaux catalyseurs chiraux sont en cours.

Stepwise functional evolution in the Ffz sugar transporter family

Abstract of the poster presented at the Microbiotec’15 Congress, 10-12 December 2015, University of Évora, Portugal.

LeProT1, a Transporter for Proline, Glycine Betaine, and γ-Amino Butyric Acid in Tomato Pollen

During maturation, pollen undergoes a period of dehydration accompanied by the accumulation of compatible solutes.Solute import across the pollen plasma membrane, which occurs via proteinaceous transporters, is required to support pollen development and also for subsequent germination and pollen tube growth. Analysis of the free amino acid composition of various tissues in tomato revealed that the proline content in flowers was 60 times higher than in any other organ analyzed. Within the floral organs, proline was confined predominantly to pollen, where it represented >70 of total free amino acids. Uptake experiments demonstrated that mature as well as germinated pollen rapidly take up proline. To identify proline transporters in tomato pollen, we isolated genes homologous to Arabidopsis proline transporters. LeProT1 was specifically expressed both in mature and germinating pollen, as demonstrated by RNA in situ hybridization. Expression in a yeast mutant demonstrated that LeProT1 transports proline and γ-amino butyric acid with low affinity and glycine betaine with high affinity. Direct uptake and competition studies demonstrate that LeProT1 constitutes a general transporter for compatible solutes.

Amino acid transport in plants

Amino acids are transported between different organs through both xylem and phloem. This redistribution of nitrogen and carbon requires the activity of amino acid transporters in the plasma membrane. In addition, amino acids can be taken up directly by the roots. Amino acid transport has been well characterized in the yeast Saccharomyces cerevisiae, and functional complementation has served as an excellent tool for identifying and characterizing amino acid transporters from plants. The transporters from yeast and plants are related and can be grouped into two large superfamilies. Based on substrate specificity and affinity, as well as expression patterns in plants, different functions have been assigned to some of the individual transporters. Plant mutants for amino acid transporter genes are now being used to study the physiological functions of many of the cloned genes.

Developmental control of H+/amino acid permease gene expression during seed development of Arabidopsis

Long distance transport of amino acids is mediated by several families of differentially expressed amino acid transporters. The two genes AAP1 and AAP2 encode broad specificity H+-amino acid co-transporters and are expressed to high levels in siliques of Arabidopsis, indicating a potential role in supplying the seeds with organic nitrogen. The expression of both genes is developmentally controlled and is strongly induced in siliques at heart stage of embryogenesis, shortly before induction of storage protein genes. Histochemical analysis of transgenic plants expressing promoter-GUS fusions shows that the genes have non-overlapping expression patterns in siliques. AAP1 is expressed in the endosperm and the cotyledons whereas AAP2 is expressed in the vascular strands of siliques and in funiculi. The endosperm expression of AAP1 during early stages of seed development indicates that the endosperm serves as a transient storage tissue for organic nitrogen. Amino acids are transported in both xylem and phloem but during seed filling are imported only via the phloem. AAP2, which is expressed in the phloem of stems and in the veins supplying seeds, may function in uptake of amino acids assimilated in the green silique tissue, in the retrieval of amino acids leaking passively out of the phloem and in xylem-to-phloem transfer along the path. The promoters provide excellent tools to study developmental, hormonal and metabolic control of nitrogen nutrition during development and may help to manipulate the timing and composition of amino acid import into seeds.

Knock-out of Arabidopsis metal transporter gene IRT1 results in iron deficiency accompanied by cell differentiation defects

IRT1 and IRT2 are members of the Arabidopsis ZIP metal transporter family that are specifically induced by iron deprivation in roots and act as heterologous suppressors of yeast mutations inhibiting iron and zinc uptake. Although IRT1 and IRT2 are thought to perform redundant functions as root-specific metal transporters, insertional inactivation of the IRT1 gene alone results in typical symptoms of iron deficiency causing severe leaf chlorosis and lethality in soil. The irt1 mutation is characterized by specific developmental defects, including a drastic reduction of chloroplast thylakoid stacking into grana and lack of palisade parenchyma differentiation in leaves, reduced number of vascular bundles in stems, and irregular patterns of enlarged endodermal and cortex cells in roots. Pulse labeling with 59Fe through the root system shows that the irt1 mutation reduces iron accumulation in the shoots. Short-term labeling with 65Zn reveals no alteration in spatial distribution of zinc, but indicates a lower level of zinc accumulation. In comparison to wild-type, the irt1 mutant responds to iron and zinc deprivation by altered expression of certain zinc and iron transporter genes, which results in the activation of ZIP1 in shoots, reduction of ZIP2 transcript levels in roots, and enhanced expression of IRT2 in roots. These data support the conclusion that IRT1 is an essential metal transporter required for proper development and regulation of iron and zinc homeostasis in Arabidopsis.

An Arginine Deprivation Response Pathway Is Induced in Leishmania during Macrophage Invasion

Amino acid sensing is an intracellular function that supports nutrient homeostasis, largely through controlled release of amino acids from lysosomal pools. The intracellular pathogen Leishmania resides and proliferates within human macrophage phagolysosomes. Here we describe a new pathway in Leishmania that specifically senses the extracellular levels of arginine, an amino acid that is essential for the parasite. During infection, the macrophage arginine pool is depleted due to its use to produce metabolites (NO and polyamines) that constitute part of the host defense response and its suppression, respectively. We found that parasites respond to this shortage of arginine by up-regulating expression and activity of the Leishmania arginine transporter (LdAAP3), as well as several other transporters. Our analysis indicates the parasite monitors arginine levels in the environment rather than the intracellular pools. Phosphoproteomics and genetic analysis indicates that the arginine-deprivation response is mediated through a mitogen-activated protein kinase-2-dependent signaling cascade.

Design and synthesis of constrained azacyclic pyrrolidine analogues of FTY720 as anticancer agents & metal coordination-controlled and bifunctional catalysis toward tertiary β-Ketols

Cette thèse se compose en deux parties: Première Partie: La conception et la synthèse d’analogues pyrrolidiniques, utilisés comme agents anticancéreux, dérivés du FTY720. FTY720 est actuellement commercialisé comme médicament (GilenyaTM) pour le traitement de la sclérose en plaques rémittente-récurrente. Il agit comme immunosuppresseur en raison de son effet sur les récepteurs de la sphingosine-1-phosphate. A fortes doses, FTY720 présente un effet antinéoplasique. Cependant, à de telles doses, un des effets secondaires observé est la bradycardie dû à l’activation des récepteurs S1P1 et S1P3. Ceci limite son potentiel d’utilisation lors de chimiothérapie. Nos précédentes études ont montré que des analogues pyrrolidiniques dérivés du FTY720 présentaient une activité anticancéreuse mais aucune sur les récepteurs S1P1 et S1P3. Nous avons soumis l’idée qu’une étude relation structure-activité (SARs) pourrait nous conduire à la découverte de nouveaux agents anti tumoraux. Ainsi, deux séries de composés pyrrolidiniques (O-arylmethyl substitué et C-arylmethyl substitué) ont pu être envisagés et synthétisés (Chapitre 1). Ces analogues ont montré d’excellentes activités cytotoxiques contre diverses cellules cancéreuses humaines (prostate, colon, sein, pancréas et leucémie), plus particulièrement les analogues actifs qui ne peuvent pas être phosphorylés par SphK, présentent un plus grand potentiel pour le traitement du cancer sans effet secondaire comme la bradycardie. Les études mécanistiques suggèrent que ces analogues de déclencheurs de régulation négative sur les transporteurs de nutriments induisent une crise bioénergétique en affamant les cellules cancéreuses. Afin d’approfondir nos connaissances sur les récepteurs cibles, nous avons conçu et synthétisé des sondes diazirine basées sur le marquage d’affinité aux photons (méthode PAL: Photo-Affinity Labeling) (Chapitre 2). En s’appuyant sur la méthode PAL, il est possible de récolter des informations sur les récepteurs cibles à travers l’analyse LC/MS/MS de la protéine. Ces tests sont en cours et les résultats sont prometteurs. Deuxième partie: Coordination métallique et catalyse di fonctionnelle de dérivés β-hydroxy cétones tertiaires. Les réactions de Barbier et de Grignard sont des méthodes classiques pour former des liaisons carbone-carbone, et généralement utilisées pour la préparation d’alcools secondaires et tertiaires. En vue d’améliorer la réaction de Grignard avec le 1-iodobutane dans les conditions « one-pot » de Barbier, nous avons obtenu comme produit majoritaire la β-hydroxy cétone provenant de l’auto aldolisation de la 5-hexen-2-one, plutôt que le produit attendu d’addition de l’alcool (Chapitre 3). La formation inattendue de la β-hydroxy cétone a également été observée en utilisant d’autres dérivés méthyl cétone. Étonnement dans la réaction intramoléculaire d’une tricétone, connue pour former la cétone Hajos-Parrish, le produit majoritaire est rarement la β-hydroxy cétone présentant la fonction alcool en position axiale. Intrigué par ces résultats et après l’étude systématique des conditions de réaction, nous avons développé deux nouvelles méthodes à travers la synthèse sélective et catalytique de β-hydroxy cétones spécifiques par cyclisation intramoléculaire avec des rendements élevés (Chapitre 4). La réaction peut être catalysée soit par une base adaptée et du bromure de lithium comme additif en passant par un état de transition coordonné au lithium, ou bien soit à l’aide d’un catalyseur TBD di fonctionnel, via un état de transition médiée par une coordination bidenté au TBD. Les mécanismes proposés ont été corroborés par calcul DFT. Ces réactions catalytiques ont également été appliquées à d’autres substrats comme les tricétones et les dicétones. Bien que les efforts préliminaires afin d’obtenir une enantioselectivité se sont révélés sans succès, la synthèse et la recherche de nouveaux catalyseurs chiraux sont en cours.

Proteome analysis of extracellular proteins regulated by the las and rhl quorum sensing systems in Pseudomonas aeruginosa PAO1

The las and rhl quorum sensing (QS) systems regulate the expression of several genes in response to cell density changes in Pseudomonas aeruginosa. Many of these genes encode surface-associated or secreted virulence factors. Proteins from stationary phase culture supernatants were collected from wild-type and P. aeruginosa PAO1 mutants deficient in one or more of the lasRI, rhIRI and vfr genes and analysed using two-dimensional gel electrophoresis. All mutants released significantly lower amounts of protein than the wild-type. Protein spot patterns from each strain were compared using image analysis and visible spot differences were identified using mass spectrometry. Several previously unknown OS-regulated proteins were characterized, including an aminopeptidase (PA2939), an endoproteinase (PrpL) and a unique 'hypothetical' protein (PA0572), which could not be detected in the culture supernatants of Delta/as mutants, although they were unaffected in Deltarhl mutants. Chitin-binding protein (CbpD) and a hypothetical protein (PA4944) with similarity to host factor I (HF-1) could not be detected when any of the lasRI or rhIRI genes were disrupted. Fourteen proteins were present at significantly greater levels in the culture supernatants of OS mutants, suggesting that QS may also negatively control the expression of some genes. Increased levels of two-partner secretion exoproteins (PA0041 and PA4625) were observed and may be linked to increased stability of their cognate transporters in a CS-defective background. Known QS-regulated extracellular proteins, including elastase (lasB), LasA protease (lasA) and alkaline metalloproteinase (aprA) were also detected.