地中海富盐菌中phaB基因的鉴定及PHBV前体供应途径的分析

摘要

[目的]进一步揭示地中海富盐菌(Haloferax mediterranei)中聚羟基丁酸羟基戊酸酯[poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV]前体供应的途径并鉴定其中的关键基因.[方法]将细菌及其他古菌中已鉴定的与聚羟基脂肪酸酯前体(3-羟基脂酰-CoA)供应相关的酶与地中海富盐菌预测的全蛋白质组进行同源性比对,得到相似性比较高的5个基因,分别命名为:phaB1,phaB2,phaJ1,phaJ2和phaJ3.首先利用RT-PCR检测了5个基因在产PHBV的条件下的转录情况.然后利用同源重组双交换的方法,将5个基因分别或组合敲除,得到突变株:△phaB1,△phaB2,△phaJ1,△phaJ2,△phaJ3,△phaB1phaB2,△phaJ1phaJ2和△phaJ1phaJ2phaJ3.并在突变株△phaB1phaB2中分别互补phaB1和phaB2基因.[结果]无论是将3个phaJ基因单独敲除,还是组合敲除,对地中海富盐菌PHBV的积累都没有明显影响.单独敲除phaB1基因对PHBV的积累没有明显影响,单独敲除phaB2基因导致突变株PHBV产量明显下降,而且3-HV单体组分所占的摩尔比例也有所下降.将phaB1和phaB2基因同时敲除后,得到的突变株不再产生PHBV.[结论]在地中海富盐菌中可能主要存在由乙酰-CoA和丙酰-CoA提供PHBV前体的途径,其中编码乙酰乙酰-CoA还原酶的两个基因即为phaB1和phaB2.