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大肠杆菌中已知的Nα—乙酰转移酶有RimL,RimI和RimJ。其它预测的可能参与Nα—乙酰转移的酶还有YhhY、YjaB、YjhQ、YjgM和YiiD。在本课题中,我们期望能够通过基因敲除的手段,找到大肠杆菌中影响胸腺素α1(Tα1)乙酰化修饰的关键酶基因。
采用Red同源重组技术,对上述的乙酰转移酶基因进行插入失活。将温敏型的质粒pKOBEG转入出发菌中,利用阿拉伯糖诱导表达同源重组相关的酶,用两端连接有45 bp同源臂的卡那霉素抗性基因作为打靶片段进行同源重组。重组完成后,在37℃条件下传代培养去除辅助质粒pKOBEG。我们成功地将三个乙酰转移酶基因插入失活,分别用代号命名为geneA、geneB和geneC。突变菌株经革兰染色,油镜观察形态以及在不同温度条件下菌体生长状况监测结果说明,这三个基因的插入失活后,对菌株本身没有造成影响,可以进行下续的研究。
以胸腺素α1(Thymosin alpha1,Tα1)的融合蛋白(Tα1—L12)为外源蛋白表达的模型来考察突变株的乙酰转移功能。将本室所构建的重组质粒pET—Tα1—L12分别转入出发菌株和突变菌株中,用异丙基—β—D—硫代半乳糖(IPTG)诱导其表达,破菌离心后的上清液经固定金属离子亲和层析和反向高效液相层析,将纯化后所得的蛋白样品进行质谱分析,精确测定所表达的该融合蛋白的分子量,并进行乙酰化修饰位点鉴定。质谱结果表明,Tα1—L12在geneA或geneC突变菌株中的表达产物与出发菌株一样,仍然有乙酰化修饰,并且修饰位点在N—端第一位的丝氨酸上。然而,在geneB突变株中所表达的Tα1—L12融合蛋白的N—端并未发生乙酰化修饰,由此可以初步判定,geneB即为我们所期望找到的影响Tα1Nα—乙酰化修饰的关键酶基因。
本文中所做的工作使得利用大肠杆菌表达完全Nα—乙酰化修饰的胸腺素成为可能,同时也为更好地解决基因工程菌表达产物的其他修饰问题奠定基础,提供思路。