乳酸乳球菌fabZl和fabZ2基因功能的鉴定-论文.pdf

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1、PIItl}⋯csⅥn】哪．pibb．ac．{311乳酸乳球菌fabZ1和fabZ2基因功能的鉴定=l=马金成罗彪胡结王海洪”(华南农业大学生命科学学院，广东省农业生物蛋白质功能与调控重点实验室，广州510642)摘要大肠杆菌(Escherichiacoli)是Ⅱ型脂肪酸合成系统的模式生物，3．羟基脂酰ACP脱水异构酶(FabA)是不饱和脂肪酸合成中的关键酶．生物信息学分析表明，乳酸乳球菌(Lactococcuslact~)的基因组中没有标注为3．羟基脂酰ACP脱水异构酶的基因，但有两个标注为3一羟基脂酰ACP脱水酶基因LlfabZ1和Llf~Z2，

2、其编码的蛋白质与EcFabZ的相似性分别为4l％和45．1％，且都具有3．羟基脂酰ACP脱水酶两个保守的Ot螺旋结构．用携带LVabm和LZfabZ2的质粒载体遗传互补大肠杆菌fabA温度敏感突变株CY57，在42"C下不能恢复生长，但无细胞抽提物的结果显示L1FabZ1能够使反一2．癸烯酰ACP异构成顺．3．癸烯酰ACP，而L1FabZ2则不能．互补大肠杆菌fabZ突变株HW7显示，在诱导的条件下，含有LVabZ2的转化子能够恢复生长，而LV~Z／则不能．体外重建脂肪酸合成反应及蛋白质活性测定表明，L1FabZl具有3．羟基脂酰ACP脱水异构酶功能

3、，而L1FabZ2只具有3．羟基脂酰ACP脱水酶功能．另外，未得到LVabZS和Ltfa~Z2的突变株，表明L1FabZ1和L1Fabz2可能是乳酸乳球菌脂肪酸合成酶系中的必不可少的关键蛋白．上述结果证实了乳酸乳球菌zI和肋z2两个基因在脂肪酸合成中的功能．关键词乳酸乳球菌，细菌脂肪酸合成，3．羟基脂酰ACP脱水异构酶，3一羟基脂酰ACP脱水酶学科分类号Q93DOI：10．3724／SP．J．1206．2014．00025细菌不饱和脂肪的合成机制首先是由Bloch等阳性细菌的基因组中不存在fa6a-fabB同源基因，于20世纪6O年代在研究丁酸梭菌(

4、Clostridium催化这些细菌的不饱和脂肪酸合成的酶不同于大肠butyricum)时提出[1-21，后来在大肠杆菌中鉴定了相杆菌的FabA和FabB．研究发现，在肺炎链球菌应的酶蛋白[3-51：FabA(3．羟基癸脂酰ACP脱水异(StreptOCOCcDneumoniae)和变异链球菌构酶)和FabB(3．酮基脂酰ACP合成酶I)．FabA(StreptOC0CCl1,$mutans)中，有一个反．2．顺．3烯酰使3．羟基癸脂酰ACP脱水，形成反一2一癸烯酰ACP异构酶(FabM)[91，它可以将由FabZ(3．羟基脂ACP，部分反一2一癸烯酰

5、ACP被烯脂酰ACP还原酰ACP脱水酶)脱水产生的反一2．癸烯酰ACP异构酶(FabI)J~原，用于饱和脂肪酸的合成，最终生成成顺．3．癸烯酰ACP．在粪肠球菌(Enterococcus棕榈酸或硬脂酸，另一部分反一2一癸烯酰ACP则calls)中，有两个拷贝的z同源基因fo~z和进一步被FabA异构化，生成顺．3一癸烯酰ACP．筋u)tⅫ．研究表明FabN是一个FabZ类似酶(FabZ顺一3．癸烯酰ACP不能被FabI还原，只能作为likeenzyme)，但是它具有3一羟基癸脂酰ACP脱水FabB的底物，与二碳底物缩合成顺．5—3．酮基豆蔻烯酰ACP

6、进入脂肪酸合成的循环反应，最后合成+国家自然科学基金(31200028)，高等学校博士学科点专项科研基棕桐油酸或十八碳烯酸[63．长期以来一直认为细菌金(20104404110005)和广东高校优秀青年创新人才培养计划均以FabA-FabB途径合成不饱和脂肪酸，然而随(LYM10038)资助项目．着大量细菌的全基因组序列测序完成，发现通讯联系人．FabA．FabB途径仅存在于变形细菌门Tel：020—85281389，E-mail：wanghh36@scau．edu．cn(Proteobacteria)的0【和类群中嗍．在众多革兰氏收稿日期：2013

7、—12．22，接受日期；2014—05．05·778·生物化学与生物物理进展Prog．Biochem．Biophys．酶和异构酶的双重活性[t”．在枯草芽孢杆菌体均为上述质粒的衍生质粒(具体构建见1．．LB(Bacillussubtilis)中，不饱和脂肪酸的合成是在形用作培养大肠杆菌的丰富培养基，RB作为检测成磷脂后进行的【．A5脂酰脂质去饱和酶可将磷脂肪酸合成突变菌株的培养基．AC液体培养基：脂中的棕榈酸氧化脱饱和，产生顺一5一十六烯酸．10g／LTrypton，10g／LYeastExtract，5．0g／LK~HPO4，更为有趣的是，虽然铜绿

8、假单胞菌(Isedomon1．0gm葡萄糖．常用试剂和抗生素的使用浓度如aeruginosa)属于变形细菌门