魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC7120中細(xì)菌酪氨酸激酶和小分子量酪氨酸磷酸酶的功能研究.pdf

1、魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC7120(Anabaena sp.PCC7120)是一種絲狀藍(lán)細(xì)菌，具有生物固氮功能。當(dāng)環(huán)境中缺乏化合態(tài)氮源的時候，菌絲上每隔10-20個營養(yǎng)細(xì)胞就會有一個發(fā)育成為異形胞，固定空氣中的氮?dú)?。異形胞的固氮產(chǎn)物會輸送給周圍的營養(yǎng)細(xì)胞，營養(yǎng)細(xì)胞則為異形胞提供其生命活動所需要的碳源，整條菌絲由此維持在缺氮環(huán)境下的生長。細(xì)菌酪氨酸激酶(BY-kinasese)和小分子量酪氨酸磷酸酶(LMW-PTP)是催化細(xì)菌中酪氨酸可逆磷酸化反應(yīng)

2、的主要調(diào)控蛋白，參與細(xì)菌中胞外多糖的輸出過程。
　　 本研究發(fā)現(xiàn)在魚腥藍(lán)細(xì)菌中alr2856、alr3059和all4432基因編碼了細(xì)菌酪氨酸激酶。構(gòu)建這三個基因的缺失突變體載體，篩選得到雙交換突變體，缺氮誘導(dǎo)以后發(fā)現(xiàn)單個基因的突變沒有引起明顯的表型。同時，還對魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC7120中的小分子量酪氨酸磷酸酶的編碼基因進(jìn)行了研究。酶學(xué)特性的研究表明Alr5068是一個典型的小分子量酪氨酸磷酸酶，它能催化磷酸化的細(xì)菌酪氨酸激酶去

3、磷酸化，點(diǎn)突變Alr5068的催化活性位點(diǎn)導(dǎo)致其磷酸酶活性喪失。在魚腥藍(lán)細(xì)菌體內(nèi)，Alr5068的超表達(dá)菌株Ox5068在缺氮以后能夠發(fā)育正常的有功能的異形胞，但菌絲易斷裂，異形胞脫落導(dǎo)致Ox5068不能生長。Alr5068的點(diǎn)突變超表達(dá)菌株OxR15K在缺氮以后，不能形成異形胞多糖層，固氮酶活下降，細(xì)胞不能正常生長。在OxR15K菌株中，異形胞多糖合成基因hepA和hepC的轉(zhuǎn)錄在缺氮以后受到抑制。以上結(jié)果表明，Alr5068參與了異