戈壁异常球菌Dgl5蛋白生物学功能研究
2018-04-08张亨刘盈盈陈云平淑珍王劲
张亨 刘盈盈 陈云 平淑珍 王劲
(1. 西南科技大学生命科学与工程学院,绵阳 621000;2. 中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081)
高盐、低温等环境因素会导致细胞内水分的大量流失,严重影响生物体正常的生长代谢。自然界中很多生物通过调节胁迫应答基因的表达量来减弱这类非生物胁迫的影响[1]。植物胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embryogenesis abundant,LEA)在响应非生物胁迫中起重要作用[2-4],通常以分子伴侣的形式保护细胞内生物大分子不受损伤[5-7]。Battaglia等[8]根据LEA蛋白保守氨基酸序列及亲疏水性将其分为7个家族。其中LEA1、2、3、4、6、7家族蛋白都是典型的亲水蛋白,在天然状态下都具有重复的保守基序(motifs)且高度亲水。而LEA5家族蛋白缺少明显的motifs而且具有较高的疏水特性[9]。LEA5进一步又可以分为5A(SMP)、5B(LEA_3)、5C(LEA_2)3个亚类。其中LEA5C亚类因含有一个“WHy(Water Stress and Hypersensitive response,WHy)”结构域而备受关注[10]。LEA5C蛋白最早发现于植物中,且研究工作集中在序列比较、性质预测、分子鉴定、异源表达等方面。已有研究表明来源于植物的LEA5C与生物体逆境胁迫相关,具有类似分子伴侣的功能[11]。如He等[9]将水稻的LEA5C家族蛋白OsLEA5在大肠杆菌中过量表达,发现其能提高大肠杆菌对高盐和冷冻等胁迫的抗性;体外实验显示,在反复冻融处理条件下OsLEA5蛋白能够保护乳酸脱氢酶(LDH)活性。到目前为止,除大部分植物来源的LEA5C蛋白外,在细菌和古细菌中也发现了该类蛋白的存在[12]。但关于细菌和古细菌来源的LEA5C蛋白的功能研究大部分是对宿主的抗逆表型进行分析,其抵抗非生物胁迫的分子机理报道较少,与植物来源的LEA5C蛋白是否一样拥有类似分子伴侣的功能有待研究。……
