耐輻射異常球菌過(guò)氧化物酶OsmC與Ohr的功能研究.pdf

1、CIassifjedIndex：UDC：SouthwestUniversityofScienceandTechnoIogyMasterDegreeThesiSF‘‘onaIanaIYiofperox—OsmCandOhrunctionaIanaYSSotroxIdaseOsmCandr‘intDeinococcusradioduransR1Grade：2011Candidate：GuangyanCuiAcademicDegreeAppI

2、iedfor：MasterSpeciaIity：BotanySupercisor：ProfJinWangMarch30，2014西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁(yè)摘要過(guò)氧化物酶(Peroxiredoxin，簡(jiǎn)寫(xiě)為Prx)是一種普遍存在于生物體中用于清除過(guò)氧化物的物質(zhì)。細(xì)菌等微生物中的Prx可以分成兩類(lèi)：含兩個(gè)半胱氨酸的過(guò)氧化物酶(2-CysPrx)和只含一個(gè)半胱氨酸的過(guò)氧化物酶(1-CysPrx)。耐輻射異常球菌是一種具有超強(qiáng)電離輻射

3、抗性的微生物，且對(duì)氧化、干旱和高鹽脅迫也具有極強(qiáng)的耐受力。異常球菌基因組中的DR1538和DR1857兩個(gè)基因分別編碼了OsmC和Ohr蛋白，這兩個(gè)蛋白均屬于2-CysPrx。我們主要通過(guò)構(gòu)建基因缺失突變株、脅迫表型鑒定、轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)分析、蛋白純化和體外酶活測(cè)定等方法來(lái)研究OsmC和Ohr蛋白的功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：通過(guò)對(duì)osmC和ohr兩個(gè)基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析，結(jié)果表明：osmC基因全長(zhǎng)441bp，編碼146個(gè)氨基酸殘基(aa)，蛋白

4、質(zhì)的分子量大小約為157kDa；ohr基因長(zhǎng)420bp，編碼139aa，蛋白質(zhì)的分子量為145kDa；氨基酸結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果表明OsmC和Olaf同屬于OsmC超家族；多序列氨基酸的同源比對(duì)結(jié)果表明，OsmC與Ohr亞家族蛋白之間只有約20％的同源性，兩個(gè)亞家族各自的同源性為40％60％，；OsmC和Ohr蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)都主要是由旺螺旋及不規(guī)則卷曲組成的，兩個(gè)蛋白都為親水性蛋白；并運(yùn)用同源建模方法對(duì)未知結(jié)構(gòu)蛋白OsmC進(jìn)行了三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。

5、通過(guò)體外三段融合PCR技術(shù)和線性轉(zhuǎn)化方法構(gòu)建了耐輻射異常球菌AosmC與Aohr突變株。從野生型菌株、AosmC與Aohr突變株在正常條件下的生長(zhǎng)情況可以看出三株菌的生長(zhǎng)差異并不顯著，表明osmC基因與ohr基因并不影響耐輻射異常球菌菌株的生長(zhǎng)；野生型菌株、AosmC和Aohl突變株在幾種不同脅迫沖擊(H202、CHP、山梨醇、NaCl和乙醇)下的表型鑒定結(jié)果表明AosmC突變株對(duì)H202脅迫沖擊極端的敏感，對(duì)過(guò)氧化異丙苯(CHP)沖擊

6、并不敏感，而Aohr突變株對(duì)CHP的沖擊敏感，對(duì)H202的沖擊并不敏感，而三個(gè)菌株在其他脅迫(山梨醇、NaCl、乙醇)沖擊下的表型差異并不明顯。在上述幾種脅迫沖擊條件下，野生型菌株中的osmC基因與ohr基因的的相對(duì)表達(dá)量測(cè)定結(jié)果表明，osmC基因受到了H202的顯著誘導(dǎo)，與未處理菌株相比，表達(dá)量上升了約89倍，而osmC基因在其他脅迫下的相對(duì)表達(dá)量上升不明顯：ohr基因在幾種脅迫(H202、CHP、NaCl)沖擊下的相對(duì)表達(dá)量都上升了