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集胞藻PCC 6803中VapBC11毒素-抗毒素系统毒素活性调控的研究
费倩
Subtype硕士
Thesis Advisor宁德刚
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
AbstractII 型毒素-抗毒素(toxin-antitoxin, TA)系统在细菌适应是细菌重要的生长调控因子,广泛存在于各种细菌中。TA系统毒素具有不同生化活性,通过作用于一些重要细胞过程中的靶点,调控细胞生长,使细菌适应环境胁迫。II型TA系统抗毒素是不稳定的蛋白,被依赖ATP的蛋白酶降解。抗毒素与毒素相互作用形成毒素-抗毒素复合体,通过屏蔽毒素活性位点或诱导毒素构象的变化抑制毒素活性。抗毒素作为转录调控因子,结合于TA基因启动子的调控序列,反馈抑制TA系统基因的转录,调控毒素和抗毒素的表达水平。因此,II型TA系统是通过蛋白酶对抗毒素水平的调控、在转录水平和蛋白水平上严谨调控毒素的活性。具有独特环境适应能力的蓝藻具有大量的、多种不同家族的II型TA系统。这些保守的TA系统可能在蓝藻细胞适应特异环境胁迫过程中具有重要的作用。但目前对这些TA系统的活性调控及其功能所知甚少。模式蓝藻Synechocystis PCC6803染色体上的vapBC11(slr1209/slr1210) 操纵子编码VapBC11 TA系统,并已证明VapB11为抗毒素,VapC11为毒素。本文对VapBC11 TA系统毒素活性的调控进行了研究。研究内容和结果包括:第一,VapBC11系统在蛋白水平上的调控。利用酵母双杂交技术、亲和捕捉技术结合质谱分析技术证明了抗毒素VapB11与毒素VapC11之间具有相互作用。研究结果显示,VapB11和VapC11之间相互作用在细胞内形成VapB11-VapC11复合体。此外, VapB11的 N或C末端缺失的突变蛋白都不能与VapC11相互作用。第二,VapBC11系统在转录水平上的调控。利用lacZ转录融合技术分析了编码VapBC11的操纵子启动子活性以及系统组分对vapBC11启动子的转录调控作用。研究结果显示,vapBC11操纵子有两个转录活性不同的启动子,一个具有中等转录活性的操纵子启动子(PvapBC11),一个高转录活性的vapC11特异的启动子 (PvapC11)。但VapBC11系统组分对这两个启动子均无反馈调控作用。第三,集胞藻蛋白酶对抗毒素VapB11水平的调控。利用蛋白质免疫印迹(Western blot)技术分析选择性表达VapBC11和集胞藻蛋白酶Lons和ClpXP2s 的大肠杆菌细胞,以及胁迫诱导集胞藻细胞中抗毒素VapB11的水平变化。分析结果显示,在 大肠杆菌选择性表达细胞中,VapB11不能被蛋白酶Lons和ClpXP2s降解;在高温胁迫和蛋白合成抑制的集胞藻细胞中,VapB11也能维持相对稳定水平。以上研究结果得到如下结论:1)抗毒素VapB11是一个相对稳定的蛋白,通过诱导毒素构象变化在蛋白水平上调控VapC11活性。但VapBC11系统的表达并不受组分的反馈调控。2)VapBC11系统毒素活性的调控不完全依赖抗毒素VapB11,可能还有其他途径调控毒素活性。关键词:集胞藻PCC 6803;毒素-抗毒素系统;VapBC11; 毒素活性;调控
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39013
Collection学位论文
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GB/T 7714
费倩. 集胞藻PCC 6803中VapBC11毒素-抗毒素系统毒素活性调控的研究[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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