藍(lán)細(xì)菌16S rRNA雙甲基化酶基因ksgA的進(jìn)化分析、蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及功能驗(yàn)證.pdf

1、作為地球上最古老的生物之一，藍(lán)細(xì)菌種類多樣，是生態(tài)環(huán)境中重要的微生物類群。目前，關(guān)于藍(lán)細(xì)菌的分子進(jìn)化還存在很多爭(zhēng)議和空白。KsgA/Dim1家族的雙甲基化酶是一個(gè)典型的S-腺苷甲硫氨酸(SAM)依賴的Ⅰ類甲基轉(zhuǎn)移酶，催化核糖體小亞基rRNA末端莖環(huán)上兩個(gè)相鄰腺嘌呤的雙甲基化。這兩個(gè)堿基的雙甲基化修飾是核糖體小亞基rRNA僅有的三個(gè)高度保守的堿基修飾中的兩個(gè)。本研究對(duì)已測(cè)序的37種藍(lán)細(xì)菌KsgA甲基化酶基因和16S rDNA進(jìn)行了序列比對(duì)

2、和進(jìn)化分析，結(jié)果顯示藍(lán)細(xì)菌ksgA基因與16S rDNA進(jìn)化分支高度相似，且體現(xiàn)出藍(lán)細(xì)菌進(jìn)化的聚類特征。本研究同時(shí)對(duì)藍(lán)細(xì)菌KsgA蛋白進(jìn)行了結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、保守模體及催化活性位點(diǎn)分析，顯示藍(lán)細(xì)菌KsgA甲基化酶與其它物種的KsgA/Dim1家族蛋白擁有高度相似的結(jié)構(gòu):均包含N端與C端兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，N端是典型而保守的SAM依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域;C端的序列和結(jié)構(gòu)則均呈現(xiàn)相對(duì)多樣化。
　　根據(jù)序列分析和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的結(jié)果，本研究中選擇克隆了單細(xì)胞

3、的集胞藍(lán)細(xì)菌Synechocystis sp.PCC6803、絲狀能分化異形胞固氮的魚(yú)腥藍(lán)細(xì)菌Anabaena sp.PCC7120，以及單細(xì)胞棒狀的細(xì)長(zhǎng)聚球藍(lán)細(xì)菌Synechococcus elongates sp.PCC7942的ksgA基因，分別對(duì)大腸桿菌的ksgA突變體進(jìn)行異源互補(bǔ)以初步驗(yàn)證ksgA在藍(lán)細(xì)菌中的功能，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)它們均能在一定程度上互補(bǔ)大腸桿菌ksgA基因突變體的表型。本研究通過(guò)對(duì)藍(lán)細(xì)菌中KsgA/Dim1蛋白質(zhì)家