集胞藻PCC6803染色體上ssl2245-sll1130系統(tǒng)的鑒定和生理功能的初步研究.pdf

1、細菌毒素-抗毒素(Toxin-antitoxin，TAsystem)系統(tǒng)最早發(fā)現(xiàn)于大腸桿菌的低拷貝質粒上，通過分離后死亡機制維持質粒在宿主細胞中的遺傳穩(wěn)定性。近年來發(fā)現(xiàn)不同家族的TA系統(tǒng)也廣泛存在于真細菌和古細菌的染色體上，并具有多種不同的生理功能。大腸桿菌染色體上的mazEF系統(tǒng)是目前研究最為深入的TA系統(tǒng)之一，與細胞耐受多種環(huán)境脅迫有關。mazEF家族的TA系統(tǒng)也廣泛存在于其他細菌染色體上，如具有很強的環(huán)境適應能力的藍藻染色體上也存

2、在mazEF系統(tǒng)同源基因，但其生理功能還不清楚。此前本實驗室利用大腸桿菌選擇性表達系統(tǒng)初步鑒定了模式藍藻集胞藻PCC6803染色體上mazEF同源基因ssl2245/sll1130:誘導sll1130表達可抑制大腸桿菌細胞生長，反式誘導ssl2245表達可抵抗Sll1130對細胞生長的抑制作用。因此基因ssl2245/sll1130可能構成集胞藻PCC6803染色體上與mazEF家族的TA系統(tǒng)。本論文對ssl2245/sll1130基因

3、對進行了進一步研究。主要內容包括:
　　 1)在大腸桿菌中誘導ssl2245/sll1130共表達，借助親和捕捉技術共純化重組蛋白，通過肽質譜分析共表達產物Ssl2245和Sll1130證明它們之間存在相互作用可形成復合體。
　　 2)通過基因敲除技術構建ssl2245/sll1130缺失突變株DR1404，分析了缺氮、乙醇、丁醇、已烷以及過氧化氫脅迫的條件下突變株的表型。
　　 3)以lacZ為報告基因，構建s

4、sl2245/sll1130系統(tǒng)與lacZ融合轉錄的調控突變株，通過測定不同表達調控突變株的半乳糖苷酶活性，確定ssl2245/sll1130在異源宿主細胞和自源宿主細胞中的表達調控。
　　 4)利用大腸桿菌選擇性表達系統(tǒng)，在啟動子PT7(1)ac和PBAD控制下分別選擇性誘導表達集胞藻依賴ATP的蛋白酶Lons和ClpXP2s以及Ssl2245/sll1130，通過蛋白質免疫印跡(Westernblot)分析蛋白酶Lons和C

5、lpXP2s對Ssl2245抗毒素蛋白的降解作用。
　　 通過上述研究得到以下結論:
　　 1)ssl2245編碼的抗毒素蛋白Ssl2245和sll1130編碼的毒素蛋白Sll1130可在體內相互作用形成復合體，并抑制毒素蛋白的細胞毒性作用。
　　 2)ssl2245/sll1130與細胞適應缺氮或氧化脅迫無關，但可能參與藻細胞適應己烷的脅迫。
　　 3)與典型的Ⅱ型TA系統(tǒng)一樣，ssl2245/sll1