缺铁胁迫对短短芽孢杆菌GZDF3菌株次生代谢物合成酶表达的影响

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目的:研究缺铁胁迫对短短芽孢杆菌GZDF3菌株次生代谢产物合成酶表达的影响,为深入研究次生代谢物的合成与调控奠定基础。方法:分别以NA培养基、缺铁培养基(SA)、低铁培养基(SA+10μmol/L Fe3+)三种培养基培养短短芽孢杆菌GZDF3菌株并绘制生长曲线;以白色念珠菌为受试菌,琼脂打孔法检测3种培养基发酵上清液的抑菌活性;并利用同位素相对标记和绝对定量技术(iTRAQ)研究三种培养基中GZDF3菌株次生代谢物合成酶的表达差异,进一步通过RT-PCR对有差异的合成酶进行转录水平验证。结果:1.生长曲线测定结果显示,缺铁胁迫短时间不会影响GZDF3菌株的生长;2.三种培养基中GZDF3菌株发酵上清液对白色念珠菌均有明显抑菌效果,NA培养基发酵上清抑菌圈直径达21±0.5 mm,缺铁培养基发酵上清抑菌圈直径达32±0.5 mm,低铁培养基发酵上清抑菌圈直径达24±0.5 mm;3.三种培养基中一共筛选出3892个符合蛋白筛选标准的可信差异蛋白,其中NA与缺铁培养基中差异表达蛋白质1313个,NA与低铁培养基中差异表达蛋白质1312个,缺铁培养基与低铁培养基中差异表达蛋白质1267个;4.iTRAQ差异蛋白分析显示,与抑菌活性相关的次生代谢产物合成酶中几丁质酶D(GENE6369)、线性短杆菌肽合成酶A(GENE677)、线性短杆菌肽合成酶B(GENE676)和短杆菌酪肽合成酶B(GENE796)在缺铁培养基中表达上调,而几丁质酶A(GENE2828)在缺铁培养基中表达下调;5.RT-PCR结果显示几丁质酶chiA编码基因gene2828和NRPS合成酶肽酶S8编码基因gene1818在缺铁培养基中表达下调,而线性短杆菌肽合成酶A(LgrA)编码基因gene677和短杆菌酪肽合成酶B(TycB)编码基因gene796在缺铁培基中表达上调。结论:缺铁胁迫会促进GZDF3菌株线性短杆菌肽LgrA、B、C及短杆菌酪肽TycB合成,抑制几丁质酶chiA的合成。
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