根癌农杆菌vbp2基因启动子转录调控的探析
2021-02-10徐楠徐宇娟孙盼宗仁杰郭敏亮
徐楠 徐宇娟 孙盼 宗仁杰 郭敏亮
(扬州大学生物科学与技术学院,扬州 225009)
根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens),是一种广泛存在于土壤中的革兰氏阴性菌。作为一种常见的植物病原菌,它能够使大多数双子叶植物发生冠瘿瘤疾病。其致病机制是将自身Ti质粒上的部分DNA片段(简称T-DNA)以T-复合物的形式转运到宿主植物细胞,并整合到宿主的基因组中,使宿主植物细胞发生遗传转化而致病[1-3]。由于根癌农杆菌能将基因转给宿主植物,因此,根癌农杆菌很快就成为了应用最广泛的植物转基因工具菌[1-6]。根癌农杆菌的致病(或转基因)受宿主分泌的糖类、酚类等小分子化合物的诱导[7-9]。当环境中没有诱导物时,绝大多数与致病有关的基因都不表达,根癌农杆菌不具备致病能力[9]。当诱导物存在时,就可以诱导相关的vir基因表达出一系列致毒蛋白(virulence protein),其中的VirD2蛋白具有核酸内切酶活性,从Ti质粒上切下单链的T-DNA,并通过共价键与T-DNA的5′-端连接形成VirD2-T-DNA复合物,进而加工成T-复合物[1-3,10-12]。T-复合物通过根癌农杆菌细胞两端的四型分泌系统(type IV secretion system,T4SS)进入植物细胞,其中VirC1蛋白和VBP(VirD2-binding protein)蛋白可以提高T4SS对T-复合物的招募作用[13-15]。
VBP蛋白,又叫T-复合物招募蛋白,是一种可以与VirD2专一性结合,并参与T-DNA转运的蛋白[14]。其具体功能是将T-复合物招募到根癌农杆菌细胞膜上的T4SS处,促进T-DNA的转运。根癌农杆菌基因组中含有3个能编码VBP的平行同源基因,分别为vbp1(atu5117)、vbp2(atu4860)、vbp3(atu4856)[13-14]。只有3个vbp基因全部敲除,根癌农杆菌的致瘤能力才大幅降低[13],3个同源基因在招募T-复合物上具有功能互补性。……
