氨基脱氧分支酸合成酶对谷氨酸棒杆菌生长和产L-丝氨酸的影响

L-丝氨酸是化学和材料领域中最为重要的30个骨架化合物之一,但至今尚未实现微生物发酵法工业化生产L-丝氨酸。氨基脱氧分支酸合成酶(aminodeoxychorismate synthase,ADC synthase)是L-丝氨酸分解代谢相关的关键酶,研究前期发现,与出发菌株SSAAI相比,通过ARTP诱变获得的高产L-丝氨酸突变株A36中氨基脱氧分支酸合成酶编码基因pabAB 426位发生点突变(T426I),而氨基脱氧分支酸合成酶基因突变对酶活力、菌株生长及产L-丝氨酸的影响尚未见报道。该文采用pK18 mobsacB质粒在出发菌株SSAAI上对pabAB进行426位定点突变(T426I)研究,结果发现,pabAB定点突变株的生物量比出发菌株SSAAI下降29.3%,L-丝氨酸产量提高15.9%。同时对氨基脱氧分支酸合成酶酶活力进行测定,发现氨基脱氧分支酸合成酶编码基因pabAB 426位的T426I突变导致酶的比活力下降。进一步采用不同强度的启动子调控高产菌株A36中氨基脱氧分支酸合成酶的活力,构建重组菌株A36-Pkan和A36-Dap-e;与出发菌株A36相比,重组菌氨基脱氧分支酸合成酶的比酶活力均有提高,发酵120 h时,生物量分别提高8.3%和16%,而L-丝氨酸产量分别下降18.2%和22.6%,说明提高氨基脱氧分支酸合成酶酶活力有利于谷氨酸棒杆菌生长却不利于产L-丝氨酸。

短短芽胞杆菌分支酸合成酶基因BbaroC的鉴定及转录因子调控分析

分支酸合成酶AroC是莽草酸途径中芳香族化合物合成的关键酶,探明短短芽胞杆菌aroC基因的特征及转录调控因子可为短短芽胞杆菌作用机理研究奠定基础。从短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中克隆了aroC基因,进行生物信息学分析和转录因子预测。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中aroC基因序列长度为1 164 bp, GenBank登录号为OR475562。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX与Brevibacillus brevis NBRC 100599的aroC基因序列同源性最高,为98.88%,与Brevibacillus brevis HNCS-1的AroC氨基酸序列同源性最高,为100%;其编码的蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,定位于细胞质。靶向BbaroC的转录因子共有23个,分别来自10个物种,Escherichia coli(Strain K12 MG1655)和Bacillus subtilis(Strain 168)分别预测到12个和3个转录因子。BbaroC在短短芽胞杆菌抑菌活性物质产生中可能发挥着重要作用,这为其在农业上的广泛应用提供依据。

不同来源的谷氨酸棒杆菌氨基脱氧分支酸合成酶的活性分析

分别以高产L-丝氨酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)SYPS-062与模式菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)ATCC13032的基因组DNA为模板,运用PCR技术扩增出氨基脱氧分支酸合成酶(ADC synthase)的编码基因pabAB。实验结果表明:来源于SYPS-062和ATCC13032的pabAB片段全长均为1863bp,编码620个氨基酸。两片段存在16个碱基的差异,引起了7个氨基酸的突变。将pabAB连接表达载体pET-28a(+),构建表达质粒pET-28a-pabAB,并转化E.coliBL21(DE3),在IPTG诱导下,E.coliBL21(DE3)(pET-28a-pabAB)高效表达分子量约为67kDa的可溶性蛋白。表达产物带有His-tag标记,选用Ni柱对表达产物进行纯化,纯化后酶活测定结果表明,来源于SYPS-062氨基脱氧分支酸合成酶的比酶活低于ATCC13032达46.6%。

植物叶酸的合成、代谢及基因工程研究进展

人体叶酸缺乏会导致很多重大疾病的发生,而植物是人类最主要的叶酸来源。叶酸分子是由喋呤和对氨基苯甲酸从头合成的,二者合成的关键酶腺苷三磷酸环化水解酶和氨基脱氧分支酸合成酶已得到克隆鉴定。除合成过程之外,叶酸在植物体内的运输和区域化、叶酸的分解代谢也是影响叶酸含量的重要因素。就近年来在植物叶酸的合成分解代谢机制及基因工程等相关研究进展进行综述。

利用拟南芥鉴定双孢蘑菇Hsp20和Adcs基因的耐温功能

双孢蘑菇2个差异表达基因热休克蛋白基因(Hsp20)和4-氨基-4-脱氧分支酸合成酶基因(Adcs)通过根癌农杆菌(Agrobacterium)介导的花序浸渍法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),经草铵磷筛选、聚合酶链式反应(PCR)鉴定和蛋白质印迹(Western blot)鉴定表明,Hsp20基因和Adcs基因已整合到拟南芥基因组中并过表达.对转基因植株和野生型对照进行高温胁迫,比较其耐热性差异.结果显示:经过45℃热激1h处理,Hsp20基因转化拟南芥下胚轴恢复生长,部分幼苗存活;Adcs基因转化拟南芥与野生型一样下胚轴未恢复生长,幼苗基本未存活.实验表明,Hsp20基因对蘑菇的耐热性有直接作用,而Adcs基因对蘑菇的耐热性可能无直接作用.