耐辐射异常球菌亲水蛋白Dlp非生物胁迫抗性研究

摘要

耐辐射异常球菌（Deinococcusradiodurans，DR）因其具有对非生物胁迫超强的抵抗能力而备受关注。基因组学注释表明，耐辐射异常球菌中含有3个基因（dr1372、dr0105及dr1172），其编码产物与植物干燥抗性相关的胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA）同源。D.radiodurans基因组中dr0105基因编码的蛋白具有高度亲水性，为LEA3家族蛋白，本研究将该蛋白命名为Dlp（Deinococcus radioduransLEA3 protein）。本研究通过生物信息学分析、转录分析及基因缺失突变、蛋白外源表达与纯化、体外酶活等生理生化指标的测定，对Dlp蛋白的非生物胁迫抗性进行了初步研究，主要取得如下进展：
　　生物信息学分析显示，耐辐射异常球菌Dlp蛋白含有163个氨基酸，分子量为17.83kDa，富含丰富的亲水性氨基酸，α螺旋结构高达90.18％，是一类稳定的亲水性蛋白，属于LEA3家族蛋白。qRT-PCR结果显示dlp基因在D.radiodurans突变株ΔdrRRA中表达量显著下调，表明dlp基因可能受D.radiodurans反应调控蛋白DrRRA的调节。据此推测Dlp蛋白可能同大多数LEA3家族蛋白一样具有一定的非生物胁迫抗性，在D.radiodurans中可能参与由DrRRA介导的耐盐、抗氧化、耐辐射等非生物胁迫过程。
　　为了研究Dlp蛋白的抗逆功能，本研究利用融合PCR方法构建了耐辐射异常球菌dlp基因缺失突变株（Δdlp），非生物胁迫实验结果显示，dlp基因的缺失导致细胞对高盐、强氧化胁迫极为敏感，UV辐照对其无影响；构建外源表达菌株E32a-dlp并对其进行非生物胁迫实验，结果表明，Dlp蛋白能够显著增强大肠杆菌耐盐、耐高渗及抗氧化胁迫的能力；体外逆境胁迫胁迫条件下（氧化、反复冻融）测定苹果酸脱氢酶（MDH）和乳酸脱氢酶（LDH）酶活性，结果显示Dlp能够有效地MDH、LDH酶活性。
　　综上所述，耐辐射异常球菌亲水蛋白Dlp对耐辐射异常球菌的UV抗性无贡献，但能增强耐辐射异常球菌及大肠杆菌耐盐、抗氧化等非生物胁迫抗性，还能起着分子伴侣的功能保护酶活性免受胁迫损伤。

目录

声明

1 绪论

1.1 亲水蛋白概述

1.2 亲水蛋白结构与特征

1.3 亲水蛋白功能

1.4 耐辐射异常球菌研究进展

1.5 耐辐射异常球菌亲水蛋白 Dlp 研究进展

1.6 本研究的目的、意义、主要内容及技术路线

2 耐辐射异常球菌 Dlp 蛋白的生物信息学分析及转录分析

2.1 实验材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

3 耐辐射异常球菌 dlp 基因缺失突变株构建及表型鉴定

3.1 实验材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

4 异源表达菌株 E32a-dlp 的非生物胁迫表型及Dlp蛋白对酶的保护作用

4.1 实验材料和方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

5 结论与创新点

5.1 结论

5.2 创新点

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果