论文部分内容阅读
耐辐射异常球菌(Deinococcusradiodurans,DR)因其具有对非生物胁迫超强的抵抗能力而备受关注。基因组学注释表明,耐辐射异常球菌中含有3个基因(dr1372、dr0105及dr1172),其编码产物与植物干燥抗性相关的胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)同源。D.radiodurans基因组中dr0105基因编码的蛋白具有高度亲水性,为LEA3家族蛋白,本研究将该蛋白命名为Dlp(Deinococcus radioduransLEA3 protein)。本研究通过生物信息学分析、转录分析及基因缺失突变、蛋白外源表达与纯化、体外酶活等生理生化指标的测定,对Dlp蛋白的非生物胁迫抗性进行了初步研究,主要取得如下进展: 生物信息学分析显示,耐辐射异常球菌Dlp蛋白含有163个氨基酸,分子量为17.83kDa,富含丰富的亲水性氨基酸,α螺旋结构高达90.18%,是一类稳定的亲水性蛋白,属于LEA3家族蛋白。qRT-PCR结果显示dlp基因在D.radiodurans突变株ΔdrRRA中表达量显著下调,表明dlp基因可能受D.radiodurans反应调控蛋白DrRRA的调节。据此推测Dlp蛋白可能同大多数LEA3家族蛋白一样具有一定的非生物胁迫抗性,在D.radiodurans中可能参与由DrRRA介导的耐盐、抗氧化、耐辐射等非生物胁迫过程。 为了研究Dlp蛋白的抗逆功能,本研究利用融合PCR方法构建了耐辐射异常球菌dlp基因缺失突变株(Δdlp),非生物胁迫实验结果显示,dlp基因的缺失导致细胞对高盐、强氧化胁迫极为敏感,UV辐照对其无影响;构建外源表达菌株E32a-dlp并对其进行非生物胁迫实验,结果表明,Dlp蛋白能够显著增强大肠杆菌耐盐、耐高渗及抗氧化胁迫的能力;体外逆境胁迫胁迫条件下(氧化、反复冻融)测定苹果酸脱氢酶(MDH)和乳酸脱氢酶(LDH)酶活性,结果显示Dlp能够有效地MDH、LDH酶活性。 综上所述,耐辐射异常球菌亲水蛋白Dlp对耐辐射异常球菌的UV抗性无贡献,但能增强耐辐射异常球菌及大肠杆菌耐盐、抗氧化等非生物胁迫抗性,还能起着分子伴侣的功能保护酶活性免受胁迫损伤。