在人类和动物体内，儿茶酚胺，如肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺是常见的应激激素。压力会增加身体对细菌感染的易感性。在实验室里，应激激素刺激各种病原体的生长。这已经在沙门氏菌(沙门氏菌血清伤寒)和其他肠道细菌、大肠杆菌和霍乱病原体霍乱弧菌中观察到。此外，肾上腺素和去甲肾上腺素使细菌更容易感染人体细胞。这些激素也影响毒性因子的生物合成，使病原体能够粘附、渗透和破坏细胞。

“因此，我们怀疑一些细菌利用这些激素作为信号来识别真核宿主环境，”LMU微生物学家Kirsten Jung教授说。“但分子基础尚不清楚。”与慕尼黑工业大学(TUM)的Stephan A. Sieber教授和其他研究人员一起，Jung现在已经确定了在弧菌Vibrio campbellii中肾上腺素和肾上腺素衍生物苯肾上腺素的结合位点。正如研究小组在《pNAS》上报道的那样，这两种分子的目标都是蛋白质CheW。Jung解释说:“这种机制的生物学意义在于，例如，细菌认识到它们不再在海水中，而是在宿主的肠道中。”

“我们想知道细菌是如何识别儿茶酚胺作为信号分子的，”这位LMU的科学家说。“哪些受体控制着这个过程?”她的实验包括几个单独的步骤。

在这项研究中，Sieber开发了一种化学修饰肾上腺素和去甲肾上腺素的方法，这样研究人员就可以直接从儿茶酚胺和结合的细菌蛋白中分离出复合物。实验的先决条件是，新化合物不具有任何未经修饰的分子所没有的生物学特性。荣格的团队做了实验室实验来证明这一点。肾上腺素与铁结合，而肾上腺素衍生物苯肾上腺素则不会。通过对化合物的选择，研究人员想要排除当细菌有更好的铁供应时产生的影响。

Jung和Sieber将Vibrio campbellii作为一种模式生物进行研究。这种海洋细菌会感染鱼、虾、鱿鱼和许多其他海洋无脊椎动物。他们将Vibrio campbellii加入到化学修饰的儿茶酚胺中，并溶解细胞。接下来，他们从裂解液中提取出所有与分子结合的蛋白质，并利用蛋白质组分析对其进行表征。这导致了可溶性趋化蛋白CheW的特殊富集。

随后，Jung的研究小组直接从细菌中分离出CheW蛋白，对其进行纯化，并测量其与儿茶酚胺的结合亲和力。在这个过程中，研究人员发现了一些令人惊讶的事情:激素并不像最初预期的那样与化学受体本身结合，而是与位于受体和信号转导级联之间的偶联蛋白CheW结合。整个刺激感知系统以化学梯度控制细菌的运动。

Jung总结说:“我们的研究为细菌与其宿主之间的交流提供了新的见解。我们能够证明细菌的游泳行为是由宿主激素改变的，而这种激素是由CheW控制的。”运动性，特别是定向运动性，对于寄主定植是决定性的重要，因为细菌有意地寻求定植一个有机体并征服所有的生态位。在下一步，Jung想要找出是否同样的机制也能在其他细菌中检测到。