节杆菌A3分裂蛋白FtsQ基因克隆及其功能预测

利用TAIL-PCR(Thermal Asymmetric Interlaced PCR)方法克隆节杆菌A3 ftsq基因序列,基于生物信息学软件分别进行ftsq序列同源性分析、蛋白质FtsQ跨膜域及三级结构预测,初步预测该基因所编码蛋白FtsQ的功能.结果表明:节杆菌A3 ftsq基因全序列1035 bp,编码氨基酸344个;节杆菌A3 ftsq基因与谷氨酸棒状杆菌、结核分枝杆菌和天蓝色链霉菌ftsq亲缘关系比较近,与大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、新月柄杆菌和肺炎链球菌亲缘关系比较远;节杆菌蛋白质FtsQ为一次跨膜蛋白,包括膜内域(1-114氨基酸残基)、跨膜域(115-139氨基酸残基)和膜外域(140-344氨基酸残基);空间结构预测节杆菌FtsQ膜内域和跨膜域空间结构缺失.因此,节杆菌A3 FtsQ蛋白与大肠杆菌、枯草芽孢杆菌FtsQ膜内域在长度和空间结构存在显著不同,其膜内域较长,较长的膜内域段可能取代了缺失的FtsA的功能,辅助Z环的锚定和下游蛋白的吸附.当节杆菌A3处于电离、辐射、寒冷等极端环境时,ftsq或许是节杆菌生存的必须基因;当节杆菌处于实验条件温度为20℃,营养充足,ftsq则可能是非必须基因.节杆菌A3 FtsQ在细菌细胞分裂时可能通过与上游蛋白、下游蛋白相互作用,确定细胞分裂位点和速度;同时FtsQ参与合成肽聚糖,一方面,促使细胞内陷皱缩,细胞一分为二;另一方面,FtsQ合成厚厚的细胞壁以适应极端环境的需要.

依赖SRP对大肠杆菌膜蛋白定位的研究

大肠杆菌中,信号肽识别颗粒(signal recognition particle,SRP)识别并绑定核糖体正在翻译的信号肽,引导新生肽链到细胞膜上。根据靶向膜蛋白生物素酰化原理,本研究利用Western blot方法,对构建的HDB51菌株及野生型菌株MG1655进行大肠杆菌膜蛋白定位研究。对比不同菌株中是否含有SRP,结果发现,在缺失SRP的HDB51菌株中检测到依赖SRP的底物蛋白FtsQ的定位,缺失SRP明显影响了FtsQ的定位,SRP具有辅助膜蛋白定位的功能,从而为研究依赖SRP性大肠杆菌膜蛋白定位提供理论依据。