相似相容物质对嗜冷甲烷叶菌R15的冷保护作用

嗜冷甲烷叶菌R15(Methanolobus psychrophilus R15)是本实验室分离自青藏高原若尔盖湿地的一株甲烷古菌新种。前期研究发现其生长温度范围为0℃-30℃,最适生长温度为18℃,并能在5 mmol/L至800 mmol/L NaCl中生长。【目的】鉴定甲烷古菌的相似相容物质,并探讨它们对甲烷古菌的冷保护作用和可能的作用机理。【方法】用LC-MS分析低温下甲烷古菌胞内积累的相似相容物质;检测积累的及已知的相似相容物质对R15低温生长的促进作用,并以研究酶稳定性的模式蛋白谷氨酸脱氢酶(GDH)为对象,分析相似相容物质对低温下酶的稳定性作用。【结果】在4℃培养和冷胁迫的R15细胞内检测到胆碱和甜菜碱的积累;发现胆碱、甜菜碱、甘氨酸、肉毒碱、乙偶姻和四氢嘧啶6种相似相容物质促进R15的低温生长,而且胆碱、甜菜碱及甘氨酸能提高GDH酶的低温稳定性。【结论】甲烷古菌的相似相容物质同时具有低温保护作用,本研究扩展了对相似相容物质生理功能的认识。