青海湖盐单胞菌Ectoine合成基因簇ectABC的重组共表达

• 作者: 刘建 刘德立 朱德锐 李丹丹 沈国平 韩睿 龙启福
• 来源期刊: 水生生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 盐单胞菌属 Ectoine ectABC基因簇 结构基因 共表达
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 页码范围: 358-367
• 页数: 10页
• 分类号: Q933
• 字数: 7331字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7541/2015.47

摘要

盐单胞菌属(Halomonas)通过胞内积聚有机相容溶质(Compatible solutes)来抵抗胞外的高盐渗透压。为了探究相容溶质 Ectoine 合成代谢相关基因的结构特征和异源共表达的可能性,以青海湖盐单胞菌Halomonas sp. QHL1为材料,通过高效液相色谱(HPLC)分析不同盐梯度下QHL1胞内Ectoine的积聚量,并借助于染色体步移技术(Genome walking)捕获QHL1菌株的Ectoine生物合成基因簇ectABC,利用分子克隆技术分析ectABC基因簇的异源重组表达(E.coli BL21)。研究结果表明：胞内Ectoine的积聚量随着培养基中Na+浓度的增加而增加,最大积聚量为167.1 mg/g细胞干重(1.0 mol/L Na+),但菌体生长却受到高浓度Na+的强烈抑制作用。QHL1的ectABC操纵子全长序列为3580 bp,结构基因ectA(579 bp)、ectB(1269 bp)与ectC (390 bp)串联排列。基于生物信息学预测分析,两个启动子(δ70与δ38因子控制)和若干未知功能的保守模序(Motifs)存在于 QHL1的ect操纵子上游。构建重组表达载体 pET-28-ectABC,并在 E.coli BL21中异源表达ectABC基因簇(2438 bp)。SDS-PAGE结果显示EctA、EctB和EctC分别为27.2、52.5和20.8 kD,与预测结果一致,表明ectA、ectB和ectC基因能在E. coli BL21中实现异源共表达,为构建Ectoine合成代谢基因整合的系统代谢工程,并实现低盐发酵控制和过量化生产提供了重要的理论基础。