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苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)作为目前世界上应用最广泛的生物农药,自发现以来一直备受关注。但Bt在田间的应用仍然面临很大困难,其中最大的问题是杀虫晶体蛋白容易受到各种环境因素的影响而降解。随着科学的发展,越来越多的新技术和新思路被提出并应用到杀虫蛋白的保护研究中,其中构建抑制细胞裂解的工程菌是一种天然、理想的途径。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,所以找到关键的肽聚糖水解酶基因并构建相应突变株,就有可能在不影响杀虫活性的前提下实现对杀虫蛋白的保护。M23/37家族蛋白酶具有水解肽聚糖的功能,因此表现出很大的潜力和前景。BtHD73菌株的全基因组序列已经公布,一些与母细胞裂解有关的基因也得到了初步研究,但是Bt中的M23/37家族蛋白酶尚未得到探索,本论文即在此背景下对Bt中M23/37家族蛋白酶的结构和功能做了初步研究。首先对BtHD73中两个M23/37家族蛋白酶(HD730859、HD731661)进行了二级结构、三级结构、催化结构域、活性位点等方面的生物信息学分析,并预测这两个分泌蛋白酶为肽聚糖水解酶,可能具有酶解肽聚糖和弹性蛋白的潜力。然后分别克隆表达了HD730859、HD731661蛋白及对应的一系列截短蛋白,通过酶解实验和体外细胞壁结合实验证明,这两个蛋白都可以结合BtHD73细胞壁,但对细胞壁、Cry1Ac晶体、BSA蛋白没有明显的水解现象,这可能是因为M23家族蛋白酶在异源宿主中表达不出活性形式所致。针对遇到的上述问题改变了研究方法,一方面通过构建HD731661-GFP融合表达蛋白,在原宿主BtHD73中对HD731661蛋白进行了定位,结果显示该蛋白主要结合于细胞的细胞壁、芽胞壁;另一方面构建了基因HD731661的突变株HD(1661)并对其部分性状进行了初步的实验分析,结果显示,突变株在细胞分裂分离方面与野生株存在比较明显差异。这些结果一定程度上从侧面验证了这两个酶是肽聚糖水解酶。总之,本实验初步研究了M23/37家族蛋白酶在Bt中的结构和功能,为进一步研究Bt分泌蛋白酶的功能提供了一定的理论和实验依据;同时为构建新一代抗逆性强、持效期长、高效广谱的Bt工程菌提供了思路和线索。