嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2胞外高丰度蛋白NJ7G_0991的功能分析

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NJ7G_0991是来自极端嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2一种Sec底物分泌蛋白,且在培养液胞外组分中具有较高丰度,生物信息学分析表明其可能为一种脂蛋白运载蛋白,含有一个类似Lol A的结构域。前期研究中发现,对nj7g_0991的基因进行部分缺失可以引起nj7g_0991缺陷型菌株I的细胞形态和生长状态的改变,这意味着与细胞表面结构有关的S层和脂蛋白的定位及装配可能受到了影响。针对这种特性我们进一步对nj7g_0991与Lol A结构域相关的基因进行了同框敲除,结果显示仅缺失了nj7g_0991的lol A结构域的nj7g_0991缺陷型菌株II并不能引起缺陷型菌株的形态和生长状态的变化。nj7g_0990在基因组上位于nj7g_0991的下游,基因序列分析表明nj7g_0990与nj7g_0991共用同一个启动子,且NJ7G_0990具有两个与压力感应蛋白(Usp)同源的结构域,表明蛋白NJ7G_0990可能与Natrinema sp.J7-2对环境压力的感应与适应有关。因此我们进一步对nj7g_0990进行缺失,并构建了同时缺失了nj7g_0991中lol A结构域和nj7g_0990两部分基因的缺陷型菌株nj7g_0991/0990缺陷型菌株,以及单独缺失nj7g_0990的缺陷型菌株nj7g_0990缺陷型菌株,结果发现两种缺陷型菌株和野生型菌株在细胞形态上均没有显著差别。这意味着nj7g_0991缺陷型I对Natrinema sp.J7-2的影响可能不止于nj7g_0991和nj7g_0990两个基因。Natrinema sp.J7-2中脂蛋白转运和定位可能涉及的更多功能基因及调控模式有待进一步研究。将NJ7G_0991在大肠杆菌BL21(DE3)中进行重组表达时,发现重组NJ7G_0991蛋白可能与大肠杆菌外膜蛋白和脂多糖的装配有关。在此过程中发现的NJ7G_0991对大肠杆菌外膜造成的有限损伤,可以用于进一步研究其在大肠杆菌渗漏表达系统构建方面的应用。本文通过对nj7g_0991及其邻近基因的敲除及回补实验,确定了nj7g_0991的缺失并非造成缺陷型I的特异性性状的原因,对表达了NJ7G_0991的大肠杆菌重组菌株胞外上清中蛋白成分的分析则表明NJ7G_0991对大肠杆菌外层结构的影响可能涉及多种与之相关的脂蛋白。
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