青春双歧杆菌ATCC15703 Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析

[目的]对青春双歧杆菌分泌蛋白进行预测和功能分析,为分析该菌胞外蛋白的分泌机制和功能打下基础。[方法]以青春双歧杆菌代表菌株ATCC15703基因组编码蛋白序列为研究对象,采用Signal P 4.0和TMHMM 2.0软件分析该菌株的Ⅰ型Sec途径分泌蛋白,同时采用COG功能数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins)对预测的这类分泌蛋白进行功能分析。[结果]青春双歧杆菌ATCC15703的1 648个蛋白中有91个被Ⅰ型(Spase Ⅰ)信号肽酶识别的Ⅰ型Sec途径分泌蛋白,分泌蛋白的信号肽长度最大的有54个氨基酸,最小的有11个氨基酸。Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的功能分析结果显示,分泌蛋白主要参与碳水化合物代谢与转运,氨基酸代谢与转运,复制、重组和修复,以及无机离子代谢和转运。[结论]青春双歧杆菌Ⅰ型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析为了解该菌胞外蛋白的分泌机制提供了数据基础。

通过失活Sec途径阻遏蛋白和胞外蛋白酶提高地衣芽孢杆菌产碱性蛋白酶的能力

为了探究Sec分泌途径对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)碱性蛋白酶产量的影响,对地衣芽孢杆菌TCCC11470(BLΔuppΔepsΔpgs)中的分子伴侣阻遏蛋白基因hrcA和基因组中3个Sec途径分泌的胞外蛋白酶基因epr、bpr和vpr进行叠加敲除。通过对比分析基因缺失前后的碱性蛋白酶酶活力发现,敲除菌株TCCC11470ΔhrcA和TCCC11470ΔhrcAΔeprΔbprΔvpr在42 h的碱性蛋白酶酶活力分别达到18521.2 U/mL和20048.5 U/mL,分别高出对照菌株BLΔuppΔepsΔpgs(14478.6 U/mL)27.9%和38.5%。这一结果指出,通过改进Sec分泌通路可以显著提升碱性蛋白酶的催化效能,为构建优化的工业酶生产宿主提供了新思路和研究方向。

茄科雷尔氏菌的蛋白分泌系统及其特征

茄科雷尔氏菌利用自身的分泌系统能向胞外分泌上百种蛋白,其中Ⅱ型和Ⅲ型分泌系统通过不同机制将分泌蛋白靶定到胞外或宿主细胞,是决定茄科雷尔氏菌对宿主产生致病性的主要因素。其中Ⅲ型分泌系统不依赖Sec信号转导系统但必须依赖于宿主细胞的识别激活,并在病原菌对宿主细胞的特异性识别和细菌在宿主细胞的生长增殖中发挥功能。到目前为止,已经从茄科雷尔氏菌的GMI1000株系中鉴定出两类在宿主细胞中存在靶标,并由Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白Pop2和Gala蛋白家族。主要就茄科雷尔氏菌Ⅲ型分泌系统的基本特征以及效应蛋白及其宿主靶标的相互作用进行综述。

双精氨酸转运(Tat)系统及其在大肠杆菌分泌表达重组蛋白中的应用

常见的分泌途径(Sec途径)是细菌中蛋白分泌跨膜转运的主要途径,而双精氨酸转运(Tat)则是另外一个蛋白分泌跨膜转运系统,该系统的特征是在分泌蛋白的信号肽中含有一个高度保守的双精氨酸基序。与Sec途径相比,Tat系统的显著优点是它只分泌已正确折叠的蛋白,而未正确折叠的蛋白则不能通过该系统分泌,这样就保证了分泌产物在结构上的正确性。因此,研究利用Tat信号肽牵引重组蛋白通过Tat系统进行分泌跨膜转运在重组蛋白的表达方面具有很好的应用前景。