油菜乙酰乳酸合酶突变体S638N的酶学特性及其对ALS类除草剂的抗性

在对油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因Bn ALS1R克隆与功能验证基础上,为比较抗性基因编码的乙酰乳酸合酶突变体S638N酶学特性及其对ALS类除草剂抗性与野生型的差异,构建基因原核表达载体,在大肠杆菌中表达S638N和野生型的重组融合蛋白。SDS-PAGE和Western blot分析表明,S638N和野生型均能表达出约74 k D的特异性重组蛋白。纯化目的蛋白,在不同温度和pH条件下,测定S638N和野生型的酶活性。结果显示,温度和pH对突变酶活性的影响与野生型相同,表现为先升后降,在37℃、pH 7.0条件下催化活性均最高。同时,该突变酶的酶学动力学参数Km和Vmax与野生型没有显著差异,其对3个辅助因子的响应曲线也与野生型类似,缺少其中任何一个辅助因子均使突变酶S638N基本都没有活性。然而,突变酶S638N对IMI类除草剂抗性显著高于野生型,而对Su类除草剂敏感性和野生型相同。因此,突变酶S638N具有对IMI类除草剂的专一抗性,但未改变酶学反应特征。