蘇云金芽胞桿菌的兩類S-層蛋白共存于S-層和伴胞內(nèi)涵體.pdf

1、我們篩選了伴胞晶體組成為S-層蛋白的菌株，從約20株菌株中得到了除CTC菌株之外的4株蘇云金芽胞桿菌菌株B22，I13，H67和BMB1152，并且將這類菌株稱為PICS菌株(strains whose parasporal inclusions consist of S-layer protein)。我們從這4株P(guān)ICS菌株中克隆到8個(gè)典型的S.層蛋白基因，這些菌株的每個(gè)基因組都包含兩個(gè)毗鄰的S-層蛋白基因。遺傳進(jìn)化樹分析表明這些S-

2、層蛋白在進(jìn)化樹上位于兩個(gè)大的分支，我們分別稱為SLP1s和SLP2s。我們對(duì)菌株CTC和BMB1152的兩類S-層蛋白進(jìn)行了研究，Western blot以及免疫熒光顯微鏡實(shí)驗(yàn)證明SLP1s和SLP2s都是S-層的組成成分，只是呈現(xiàn)兩種表型，即CTC菌株的兩個(gè)S-層蛋白在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期和穩(wěn)定期都表達(dá)形成一致的S-層；而BMB1152則在對(duì)數(shù)期主要由SLP1形成S-層，進(jìn)入穩(wěn)定期時(shí)則剛好相反，主要由SLP2形成S-層。對(duì)菌株CTC和BMB11

3、52伴胞內(nèi)涵體的免疫熒光顯微鏡檢測(cè)證明在CTC和BMB1152菌株中，SLP1s和SLP2s都是伴胞內(nèi)涵體的組成成分，這說明兩類S-層蛋白都存在于伴胞內(nèi)涵體。另外，我們將來自CTC和BMB1152的4個(gè)S-層蛋白基因在無晶體突變菌株BMB171進(jìn)行異源表達(dá)，結(jié)果表明它們都能形成伴胞內(nèi)涵體。以上這些結(jié)果表明，PICS菌株在蘇云金芽胞桿菌具有一定的普遍性，它們的S-層蛋白基因在遺傳進(jìn)化樹上分為兩類，兩類S-層蛋白共存于S-層和伴胞內(nèi)涵體，兩

4、類S-層蛋白基因異源表達(dá)亦能形成伴胞內(nèi)涵體。
　　 蘇云金芽胞桿菌幕蟲亞種YBT-020被發(fā)現(xiàn)含有兩種類型的伴胞晶體，一種與芽胞粘連，已知是由位于質(zhì)粒上的cry26和cry28基因編碼；另一種則是游離在芽胞外面，其組成成分尚不清楚。BMB1152是蘇云金芽胞桿菌幕蟲亞種YBT-020消除質(zhì)粒的衍生菌株，該菌株不含有Cry蛋白組成的伴胞晶體，已知它的游離晶體成分是S-層蛋白，由此我們推測(cè)野生菌株YBT-020的游離晶體很可能是S-

5、層蛋白，則在YBT-020中就會(huì)存在兩種截然不同的類型的伴胞內(nèi)涵體，那么他們的共存是否會(huì)對(duì)S-層蛋白的表達(dá)產(chǎn)生影響？為了研究YBT-020中游離晶體的組成以及兩種伴胞晶體共存于蘇云金芽胞桿菌對(duì)于S-層蛋白的表達(dá)和調(diào)控的影響，我們同時(shí)研究和比較了YBT-020和其缺失Cry晶體而僅包含S-層蛋白晶體的衍生菌株BMB1152的S-層蛋白表達(dá)情況。Western blot結(jié)果表明在YBT-020中存在兩個(gè)S-層蛋白，但是由S-層蛋白組成的游離

6、伴胞內(nèi)涵體較其衍生菌株BMB1152不穩(wěn)定。對(duì)三株菌株YBT-020和BMB1152(YBT-020無質(zhì)粒突變株)以及BMB1151(YBT-020僅缺失cry26所在質(zhì)粒pBMB26)芽胞期的S-層蛋白進(jìn)行了SDS-PAGE檢測(cè)，結(jié)果表明在YBT-020中100 kDa的S-層蛋白的表達(dá)量相當(dāng)?shù)?，而在突變株BMB1151和BMB1152中則大量表達(dá)，表明該蛋白的表達(dá)與cry26基因所在的質(zhì)粒(pBMB26)相關(guān)，該質(zhì)粒上可能存在著某些