论文部分内容阅读
古菌常发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖、厌氧环境等。古菌其古老的进化地位、奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。比较于其他古菌,作为研究泉古菌的模式菌,硫磺矿硫化叶菌赋予它迷人的科研价值。研究小热激蛋白(sHSP)与古菌对环境的适应性和耐受性之间的关系,有利于揭示古菌适应极端环境的分子机理。本论文运用分子生物学技术较全面地研究了S.so-HSP20的生物学功能。运用实时定量PCR从mRNA水平分析了S.so-HSP20在不同生长温度、冷激处理下的表达特征。结果表明,S. so-HSP20mRNA在上述情况下都可以表达,但是当温度偏离菌体最适生长温度(75℃)或冷激处理(40C)后,S.so-HSP20mRNA的表达量会提高,在60℃和80℃时达到最大。表明S.so-HSP20的表达与温度相关,当偏离最适生长温度时S. so-HSP20mRNA表达上调以帮助体内蛋白质正确折叠。为了研究S.so-HSP20的功能,成功地构建了E. coli(pET-28a-S. so-HSP20)活性检测系统,S. so-HSP20在50℃热胁迫60min能够提高胁迫后细胞的生存率35%,在4℃寒胁迫3天后提高胁迫后细胞的生存率7.6%。这些结果表明S.so-HSP20对细胞受到热、寒损伤后起到重要的保护作用。本研究对纯化的S. so-HSP20蛋白质进行了一系列体外活性分析。通过柠檬酸合成酶和胰岛素B链混浊度实验,43℃、45℃S.so-HSP20对热引发的柠檬酸合成酶(CS)聚集的抑制作用,40℃S. so-HSP20对热引发的胰岛素B链聚集的抑制作用。结果表明S.so-HSP20具有分子伴侣活性,它活性在不同物种中发挥相似的功能。所有体外和体内的分析显示,S.so-HSP20能帮助硫磺矿硫化叶菌抵抗不适环境的变化。研究硫磺矿硫化叶菌的小热激蛋白(sHSP)有助于认识古菌的基本蛋白质折叠过程及其热适应性基础,为生命的起源和进化提供更多的信息。