藍(lán)藻NADPH脫氫酶復(fù)合體新亞基NdhS的篩選與鑒定.pdf

1、20年前，人們在藍(lán)藻類囊體膜上發(fā)現(xiàn)了第五種光合膜蛋白復(fù)合體，稱為NADPH脫氫酶(NDH-1)復(fù)合體。該復(fù)合體參與了許多生物能量反應(yīng)，例如CO2的吸收、圍繞光PSI的循環(huán)電子傳遞和細(xì)胞呼吸。在結(jié)構(gòu)上，這一藍(lán)藻NDH-1復(fù)合體類似于大腸桿菌和線粒體呼吸鏈上的NADPH醌氧化還原酶(也稱復(fù)合體I)，它們均為“L-型”結(jié)構(gòu)。然而，藍(lán)藻基因組中不存在與大腸桿菌復(fù)合體I催化中心三個活性亞基同源的基因，所以至今人們對藍(lán)藻NDH-1復(fù)合體酶學(xué)活性的了

2、解尚不夠。盡管在過去的幾年里，藍(lán)藻NDH-1復(fù)合體的研究已取得了一些重要的成果，例如，人們發(fā)現(xiàn)了NDH-1L復(fù)合體至少由NdhA-Q17種亞基組成，但NDH-1復(fù)合體亞基組分的探索遠(yuǎn)未止步。
　　 為了尋找NDH-1復(fù)合體的新亞基和增加人們對藍(lán)藻NDH-1復(fù)合體分子組成和重要性的了解。首先，在高光條件下，對集胞藻6803(Synechocystis sp.strainPCC6803)轉(zhuǎn)座子插入突變體庫進(jìn)行篩選，篩選到兩個高光敏感

3、的突變株。進(jìn)一步研究表明，這兩個高光敏感突變株NDH-CET的活性均受損，并且插入突變同一個未知基因--ssl0352。為確定高光條件下的表型是否由此基因突變引起的，我們構(gòu)建并獲得了ssl0352基因的缺失突變株；通過生理功能的檢測，我們進(jìn)一步肯定了ssl0352的突變損傷了NDH-CET的活性，從而導(dǎo)致高光敏感的表型。其次，通過同源序列比對，發(fā)現(xiàn)ssl0352的同源基因在萊茵衣藻中缺失，并且與NDH-1復(fù)合體存有共遷移；且具有NDH-

4、1復(fù)合體亞基的一些特點，如存在于類囊體膜上，表達(dá)量少，不影響光系統(tǒng)活性等?；谏鲜鎏卣?，我們確定Ssl0352蛋白為NDH-1復(fù)合體的一個新亞基，命名為NdhS。最后，我們發(fā)現(xiàn)ssl0352基因的缺失不影響NDH-1復(fù)合體的表達(dá)與組裝。進(jìn)一步，通過結(jié)構(gòu)域分析，我們發(fā)現(xiàn)NdhS具有SH3-like結(jié)構(gòu)域，這一結(jié)構(gòu)域參與了蛋白與蛋白間的相互作用，因此NdhS的缺失可能影響了活性區(qū)與NDH-1復(fù)合體之間的連接，從而減弱了NDH-CET的活性，