蜡样芽孢杆菌M22铁超氧化物歧化酶（SOD）基因克隆及其功能分析

摘要

超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)是一种广泛存在于生物体内的金属酶，它能专一地催化超氧阴离子发生歧化反应，生成过氧化氢和氧气。SOD能有效的抵御氧自由基和其他氧化物自由基对细胞质膜的毒性，在防止氧化胁迫方面发挥重要作用。 蜡样芽孢杆菌M22菌株(BacilluscereusM22)是中国农业大学植物病害生物防治研究室从植物体内分离获得的有益细菌，具有促进植物生长、防治病害等作用。M22胞内SOD含量较高，并且其产生的Fe-SOD稳定性好，半衰期长，在较广的pH值(3～10)范围内均可保持较高的酶活力。本实验拟应用分子生物学技术克隆M22菌株中Fe-SOD基因，并对其生物学功能进行初步分析。 本研究中利用粘粒pLARF-5构建了蜡样芽孢杆菌M22的基因组文库，然后利用PCR方法筛选M22基因组文库获得阳性粘粒p53，随后亚克隆到质粒pBSK-，得到约3.9kb含Fe-SOD基因的基因组片段。BLAST结果显示，其中包含一条长度为915bp、编码304个氨基酸的SOD基因，其与苏云金杆菌和炭疽芽孢杆菌中的sodF基因同源性高达95％。此SOD基因能互补恢复大肠杆菌SOD缺陷型菌株QC871在10μMparaquat中的生长能力，显示其具有抗氧化生物学功能。序列分析及对重组表达蛋白的抑制实验表明其为Fe-SOD。利用pET-30b(+)构建表达载体pET-sodF并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中，经IPTG诱导后重组SOD蛋白表达量显著增加。构建自杀载体p299-8，同源重组突变蜡样芽孢杆菌M22Fe-SOD基因后，突变体抗氧化能力较之野生型未显著降低，这可能是M22中的其它SOD基因功能互补的结果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

第二章蜡样芽孢杆菌M22 Fe-SOD基因的克隆及原核表达

第三章蜡样芽孢杆菌M22 Fe-SOD基因的突变及突变体分析

第四章结论与讨论

参考文献

致谢

作者简介