StyS激酶自磷酸化对Pseudomonas putida B3中靛蓝生物合成的调节作用

在恶臭假单胞菌Pseudomonas putida B3中,靛蓝生物合成关键酶基因styAB上游存在一个二元调控系统StyS-StyR。StyS蛋白属于激酶家族,是磷酸化信号转导的重要媒介,但激酶StyS的自磷酸化传导机制对靛蓝生物合成的调节作用尚未探明,因此,研究以Pseudomonas putida B3中激酶蛋白StyS作为研究对象,发现了两个磷酸化结合位点,构建了磷酸化位点突变株。通过分析野生菌株P.putida B3、styS基因缺失菌株P.putida B3-ΔstyS、styS基因回补菌株P.putida B3-ΔstyS-8和磷酸化位点突变株P.putida B3-ΔstyS-1之间的靛蓝产量及酶活发现,P.putida B3产量为10.14 mg/L,P.putida B3-ΔstyS-8产量为3.63 mg/L,磷酸化位点突变菌株无激酶活性且失去了产生靛蓝的能力。结果表明,StyS自磷酸化作用在靛蓝发酵体系中起重要作用。研究结果将为靛蓝生物合成途径的进一步研究提供参考。

贪铜杆菌IDO转化吲哚合成靛蓝的特性研究

靛蓝是历史上最早发现,被广泛应用于印染、医药和食品等行业的天然染料之一。该实验室分离纯化得到一株能以吲哚为唯一碳源生长且具有转化吲哚合成靛蓝能力的菌株IDO,经16S rRNA基因序列分析鉴定为贪铜杆菌(Cupriavidus)。该研究进一步对该菌株合成靛蓝的条件进行优化,考察了外加金属离子、外加芳香化合物以及焦化废水中常见污染物等不同环境因素对其合成靛蓝特性的影响。结果表明,菌株IDO合成靛蓝的最佳条件为:温度30℃,转速150 r/min,培养基pH为7。在最优条件下,该菌株能在15 h内完全转化100 mg/L吲哚,并生成30 mg/L左右的靛蓝。实验证明Fe^3+对靛蓝合成起促进作用,而萘及喹啉会明显抑制靛蓝的合成。菌株IDO能够转化4-甲基吲哚、5-甲基吲哚、7-甲基吲哚等吲哚同系物并合成相应的靛蓝类色素。该研究在微生物合成靛蓝方面提供了高效新颖的菌株资源,为靛蓝类色素的生物合成奠定理论基础。