耐輻射異常球菌過氧化物酶OsmC與Ohr的功能研究.pdf

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

2、iedfor：MasterSpeciaIity：BotanySupercisor：ProfJinWangMarch30，2014西南科技大學碩士研究生學位論文第1頁摘要過氧化物酶(Peroxiredoxin，簡寫為Prx)是一種普遍存在于生物體中用于清除過氧化物的物質(zhì)。細菌等微生物中的Prx可以分成兩類：含兩個半胱氨酸的過氧化物酶(2-CysPrx)和只含一個半胱氨酸的過氧化物酶(1-CysPrx)。耐輻射異常球菌是一種具有超強電離輻射

3、抗性的微生物，且對氧化、干旱和高鹽脅迫也具有極強的耐受力。異常球菌基因組中的DR1538和DR1857兩個基因分別編碼了OsmC和Ohr蛋白，這兩個蛋白均屬于2-CysPrx。我們主要通過構(gòu)建基因缺失突變株、脅迫表型鑒定、轉(zhuǎn)錄水平表達分析、蛋白純化和體外酶活測定等方法來研究OsmC和Ohr蛋白的功能。實驗結(jié)果如下：通過對osmC和ohr兩個基因進行生物信息學分析，結(jié)果表明：osmC基因全長441bp，編碼146個氨基酸殘基(aa)，蛋白

4、質(zhì)的分子量大小約為157kDa；ohr基因長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，兩個亞家族各自的同源性為40％60％，；OsmC和Ohr蛋白的二級結(jié)構(gòu)都主要是由旺螺旋及不規(guī)則卷曲組成的，兩個蛋白都為親水性蛋白；并運用同源建模方法對未知結(jié)構(gòu)蛋白OsmC進行了三維結(jié)構(gòu)預測。

5、通過體外三段融合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情況可以看出三株菌的生長差異并不顯著，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；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H202脅迫沖擊極端的敏感，對過氧化異丙苯(CHP)沖擊

6、并不敏感，而Aohr突變株對CHP的沖擊敏感，對H202的沖擊并不敏感，而三個菌株在其他脅迫(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基因的的相對表達量測定結(jié)果表明，osmC基因受到了H202的顯著誘導，與未處理菌株相比，表達量上升了約89倍，而osmC基因在其他脅迫下的相對表達量上升不明顯：ohr基因在幾種脅迫(H202、CHP、NaCl)沖擊下的相對表達量都上升了