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施氏假单胞菌氮代谢调控蛋白GlnK与碳信号分子α-酮戊二酸的体外互作研究
1
作者 王珊珊 毋少宇 +4 位作者 刘一超 战嵛华 柯秀彬 陆伟 燕永亮 《生物技术进展》 2021年第1期91-98,共8页
细菌中PⅡ蛋白是一类氮代谢调控因子,可通过感知胞内碳氮信号变化调整自身与靶蛋白的相互作用,从而实现对下游基因的级联调控。α-酮戊二酸是胞内碳状态的重要信号分子,前期研究发现PⅡ蛋白可结合α-酮戊二酸感应细胞内的碳状态,但不同... 细菌中PⅡ蛋白是一类氮代谢调控因子,可通过感知胞内碳氮信号变化调整自身与靶蛋白的相互作用,从而实现对下游基因的级联调控。α-酮戊二酸是胞内碳状态的重要信号分子,前期研究发现PⅡ蛋白可结合α-酮戊二酸感应细胞内的碳状态,但不同菌中二者的结合存在差异。施氏假单胞菌A1501(Pseudomononas stutzeri A1501)只含有1种PⅡ蛋白GlnK,其在A1501固氮调控中发挥重要作用,但具体碳信号感知与转导机制有待进一步探索。基于此,通过大肠杆菌外源表达GlnK蛋白,并通过微量热泳动(microscale thermophoresis,MST)方法研究GlnK蛋白与碳信号分子α-酮戊二酸的体外互作,发现二者可以体外结合,且进一步证实GlnK蛋白的第89位甘氨酸(G89,Gly89)可能与互作相关。研究结果为进一步解析α-酮戊二酸在A1501中的信号转导奠定了基础,也为深入解析固氮菌的碳氮代谢偶联机制提供了理论支持。 展开更多
关键词 施氏假单胞菌A1501 glnk蛋白 Α-酮戊二酸 分子互作
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苜蓿根瘤菌1021外源cAMP上调glnⅡ及glnK-amtB的表达 被引量：1
2
作者 田哲贤 毛贤军 +3 位作者 苏玮 李健 Anke Becker 王忆平 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第14期1671-1674,共4页
苜蓿根瘤菌1021中多个腺苷酸环化酶基因的存在,暗示着cAMP的重要性.本研究用全基因组DNA微阵列分析了外源cAMP对苜蓿根瘤菌的功能.分析结果表明,glnⅡ和glnK的转录水平在外源cAMP存在时有明显上调.通过测定glnⅡ和glnK启动子与lacZYA报... 苜蓿根瘤菌1021中多个腺苷酸环化酶基因的存在,暗示着cAMP的重要性.本研究用全基因组DNA微阵列分析了外源cAMP对苜蓿根瘤菌的功能.分析结果表明,glnⅡ和glnK的转录水平在外源cAMP存在时有明显上调.通过测定glnⅡ和glnK启动子与lacZYA报告基因融合系统在苜蓿根瘤菌体内的活性,再次证实外源cAMP对glnⅡ和glnK启动子表达有激活作用. 展开更多
关键词 CAMP 苜蓿根瘸菌 ginⅡ glnk
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钝齿棒杆菌GlnK在氮代谢调控及L-精氨酸合成中的功能 被引量：1
3
作者 唐蜜 王晴 +3 位作者 杨套伟 张显 徐美娟 饶志明 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2323-2340,共18页
【目的】钝齿棒杆菌是重要的氨基酸生产菌株,本研究针对氮代谢PⅡ信号转导蛋白GlnK展开相关功能研究,分析其在钝齿棒杆菌氮代谢调控及L-精氨酸合成中的作用。【方法】以GlnK蛋白为研究对象,通过基因敲除等遗传方法获得过表达、敲除及敲... 【目的】钝齿棒杆菌是重要的氨基酸生产菌株,本研究针对氮代谢PⅡ信号转导蛋白GlnK展开相关功能研究,分析其在钝齿棒杆菌氮代谢调控及L-精氨酸合成中的作用。【方法】以GlnK蛋白为研究对象,通过基因敲除等遗传方法获得过表达、敲除及敲弱glnK的重组钝齿棒杆菌,研究GlnK对NH4+吸收的影响,通过RT-qPCR和酶活测定,从转录水平和蛋白水平上揭示GlnK对氮代谢和L-精氨酸合成相关基因表达水平及酶活的影响,通过5-L发酵罐发酵产L-精氨酸研究GlnK对L-精氨酸合成的影响。【结果】过表达glnK能明显促进NH4+的吸收,而敲除glnK后则会抑制NH4+的摄取;RT-qPCR和酶活测定发现,相比于野生型菌株Cc5-5,glnK过表达菌株Cc-glnK中与铵吸收相关的基因,表达量平均上调约4.58倍,L-精氨酸合成基因簇中基因的表达水平平均上调1.50倍。Cc-glnK中氮代谢相关蛋白的酶活平均提高46.97%;L-精氨酸合成途径上7个关键酶的酶活平均提高30.00%;5-L发酵罐发酵各重组菌株结果表明,Cc-glnK菌株的产量可达49.53 g/L,产率为0.516 g/(L·h),相比于出发菌株Cc5-5,其L-精氨酸产量提高了28.65%。【结论】过表达GlnK能促进NH4+的吸收及利用,并通过影响L-精氨酸合成途径上关键基因的表达水平,提高关键酶的酶活,最终提高L-精氨酸的产量。本研究为后续探索钝齿棒杆菌氮代谢调控机制及代谢工程改造钝齿棒杆菌生产L-精氨酸提供了一种新的策略。 展开更多
关键词 L-精氨酸 钝齿棒杆菌 氮代谢 PⅡ信号转导蛋白glnk
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NifL-NifA固氮转录调控系统的研究进展
4
作者 王语涵 高宇 +1 位作者 王丰 梅子青 《生命的化学》 CAS 2021年第9期1935-1943,共9页
固氮菌中有序、高效的生物固氮过程由复杂的分子机制调控。在自生固氮菌中,NifL-NifA二元系统通过感知细胞的氧化还原信号和能量状态实现对nif基因簇转录的精细调控,进而参与生物固氮的调控。当固氮菌处于厌氧微环境和氮缺乏条件下时,ni... 固氮菌中有序、高效的生物固氮过程由复杂的分子机制调控。在自生固氮菌中,NifL-NifA二元系统通过感知细胞的氧化还原信号和能量状态实现对nif基因簇转录的精细调控,进而参与生物固氮的调控。当固氮菌处于厌氧微环境和氮缺乏条件下时,nif基因的转录激活蛋白NifA与RNAP-σ54全酶结合,激活nif基因簇的转录,促进固氮酶的合成。在有氧或氮充足条件下,NifL与NifA发生直接相互作用,抑制NifA的转录激活功能。此外,作为感受细胞氮水平的PⅡ蛋白GlnK分子,通过其共价修饰的尿苷酰化的转变参与NifL-NifA系统的转录调控。本文以模式生物棕色固氮菌为例探讨了自生固氮菌的nif基因转录调控机制,为自生固氮调控研究提供了初步的综合性数据。 展开更多
关键词 生物固氮 NifL NIFA glnk
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