草苷膦抗性新基因的克隆、序列分析及其蛋白高级结构预测

利用错误倾向PCR(error-prone PCR)突变技术,以可变盐单胞菌(Halomonas variabilis)HTG7的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸(EPSP)合酶基因为模板进行随机PCR扩增,得到目的基因片段(约1·35kb).将该基因片段与pACYC184载体连接后转化EPSP合酶缺陷型菌株大肠杆菌ER2799.利用功能互补筛选法得到了2株不具有草苷膦抗性的EPSP合酶阳性克隆突变株,记为Pmu1和Pmu2.序列分析表明,突变体Pum1的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有2处发生突变,导致氨基酸残基1处发生了改变;突变体Pmu2的EPSP合酶编码区与突变前基因相比,核苷酸有5处发生突变,导致氨基酸残基2处发生了改变.对突变前后EPSP合酶进行比较预测发现,其三级结构及蛋白中心骨架是大致相同的,但突变前后氨基酸位点肽平面和Cα相连的N键之间形成的扭转角度存在一定的差别.这些结果表明,酶的功能主要由蛋白的构象决定,二肽链形成后肽平面和N键之间角度的变化,造成高级结构构象细微的差别,致使草苷膦抗性功能丢失.

嗜酸性乳杆菌MG株S层蛋白的高级结构预测分析及原核表达

以嗜酸性乳杆菌MG株slp基因(表达S层蛋白的基因)为材料,应用Genetyx软件推导出其正确的开放阅读框(ORF),并用CPHmodels,Swiss-Model和Swiss-PdbViewer生物软件预测SLP蛋白质的高级结构;此外,构建slp基因的原核表达载体pGEX-slp,经IPTG诱导后,成功表达出重组S层蛋白(S-layer protein,SLP),并进行SDS-PAGE和Western blot鉴定。结果表明,使用3种不同的软件预测SLP蛋白质的高级结构,预测结果具有很高的相似性,其中α螺旋占3.33%,线性结构占45%,无规则卷曲占51.67%,平均亲水值为-0.262,亲水氨基酸比例为59.1%;表达载体pGEX-slp在E.coli BL21中经IPTG诱导成功表达出重组SLP蛋白,其GST融合蛋白的大小约为70ku。本研究结果为进一步以SLP为材料的生物制品的制备和应用开发奠定了基础。