铁摄取调节蛋白Fur功能和作用模式的研究进展

铁是大多数生物必需的微量元素,在健康和疾病,尤其是宿主-病原菌互作过程中发挥着至关重要的作用.细菌胞内铁离子浓度的高低不仅是调节自身高亲和力铁运输系统表达的信号,更是病原菌产生毒素和其他必要毒力因子的关键调控因素.而另一方面,超负荷的铁也会导致致命的细胞毒性.因此,生物体内铁稳态的维持受到严格控制,其中以铁摄取调节蛋白(ferric uptake regulator,Fur)的作用最为显著,其调控网络涵盖了细菌生命活动的各个方面.本综述将基于Fur的生物学功能,围绕其家族分类、结构特点和差异、调控网络和调控机制等方面进行总结和分析,以期为Fur和铁稳态调节等研究提供参考.

鱼腥藻铁吸收调节蛋白基因(alr0957)的克隆和表达

依据CyanoBase提供的鱼腥藻PCC7120 furC基因(alr0957)的序列信息设计了一对特异性引物,用Touch-down PCR的方法从基因组DNA中扩增得到大小约450bp的目的片段.通过TA克隆的方法将该片段连接到pMD18-T载体上筛选出重组质粒pMD18-T-fur,然后进行双酶切,纯化furC基因,再连接到原核表达载体pET-28a(+)上,转化表达菌株BL21(DE3).经PCR、双酶切和测序鉴定,对阳性菌株进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测重组蛋白.结果表明:在25℃条件下经1mmol/L IPTG诱导20h,融合蛋白被成功表达,其分子量约为19 000,为进一步纯化蛋白和对基因的调控功能方面研究奠定了基础.

肺炎支原体铁吸收调节蛋白基因的克隆表达与纯化

[目的]克隆肺炎支原体铁吸收调节蛋白(Fur)基因并纯化Fur蛋白,为研究其生物学功能奠定基础。[方法]利用Clustal Omega分析肺炎支原体Fur蛋白及其同源序列并用MEGA6.0构建进化树,通过PCR扩增Fur基因并对其进行双酶切,然后连接到p ET28a,得到重组载体p ET28a-Fur,将其转化大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导Fur蛋白表达,并通过亲和层析纯化Fur蛋白。[结果]多序列比对和进化树分析表明Mp含有一个Fur蛋白。克隆得到大小为477 bp的Fur基因,编码159个氨基酸。得到重组表达质粒p ET28a-Fur,该质粒能在大肠杆菌中能高效表达,并纯化得到重组Fur蛋白。[结论]成功克隆获得Mp Fur基因,在大肠杆菌中高效表达并获得高纯度Fur蛋白。