藍細菌16S rRNA雙甲基化酶基因ksgA的進化分析、蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測及功能驗證.pdf

1、作為地球上最古老的生物之一，藍細菌種類多樣，是生態(tài)環(huán)境中重要的微生物類群。目前，關(guān)于藍細菌的分子進化還存在很多爭議和空白。KsgA/Dim1家族的雙甲基化酶是一個典型的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)上兩個相鄰腺嘌呤的雙甲基化。這兩個堿基的雙甲基化修飾是核糖體小亞基rRNA僅有的三個高度保守的堿基修飾中的兩個。本研究對已測序的37種藍細菌KsgA甲基化酶基因和16S rDNA進行了序列比對

2、和進化分析，結(jié)果顯示藍細菌ksgA基因與16S rDNA進化分支高度相似，且體現(xiàn)出藍細菌進化的聚類特征。本研究同時對藍細菌KsgA蛋白進行了結(jié)構(gòu)預(yù)測、保守模體及催化活性位點分析，顯示藍細菌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)相對多樣化。
　　根據(jù)序列分析和結(jié)構(gòu)預(yù)測的結(jié)果，本研究中選擇克隆了單細胞

3、的集胞藍細菌Synechocystis sp.PCC6803、絲狀能分化異形胞固氮的魚腥藍細菌Anabaena sp.PCC7120，以及單細胞棒狀的細長聚球藍細菌Synechococcus elongates sp.PCC7942的ksgA基因，分別對大腸桿菌的ksgA突變體進行異源互補以初步驗證ksgA在藍細菌中的功能，實驗中發(fā)現(xiàn)它們均能在一定程度上互補大腸桿菌ksgA基因突變體的表型。本研究通過對藍細菌中KsgA/Dim1蛋白質(zhì)家