论文部分内容阅读
氮调控因子GlnR蛋白是一种广域调控蛋白，它可以感应细胞外可利用的氮源的变化，对氮代谢过程中相关的许多基因进行调控，进而调控细胞内相关的生理过程。最近研究发现GlnR在翻译后修饰、磷代谢、ABC转运、多糖降解及碳代谢等方面也具有调控作用，本文通过生物信息学及分子生物学方法进一步拓展了放线菌GlnR调控蛋白的regulon，鉴定了2种新的靶基因---去乙酰化酶编码基因和whiB3，研究内容主要包括以下两个部分: (1)放线菌GlnR直接调控蛋白质去乙酰化酶的转录。酶催化的乙酰化反应中，赖氨酸乙酰转移酶负责催化乙酰基基团从乙酰-CoA转移到赖氨酸侧链的ε-氨基上。去乙酰化酶也称为组蛋白去乙酰化酶，它们能够催化赖氨酸的去乙酰化反应。ε-赖氨酸乙酰化是原核生物体内一种重要的翻译后修饰(PTM)形式，它可以对营养环境的变化做出响应。本研究发现，在三种放线菌(S.erythraea，S.coelicolor，和M.smegmatis)中，GlnR能够与蛋白质去乙酰化酶基因的启动子区域结合并调控它们的转录，同时细胞内的乙酰化状态也受到细胞外可利用的氮源的影响。本研究为放线菌营养感知代谢调控和蛋白质赖氨酸乙酰化过程提供了一个新的分子机制，GlnR可以直接激活或抑制去乙酰化酶编码基因的转录。 (2)耻垢分枝杆菌中氮调控因子GlnR直接调控压力响应基因whiB3。在低pH和氧化还原压力下，结核分枝杆菌whiB3的表达量显著增加，同时，WhiB3以一种氧化还原依赖的方式调节分枝杆菌体内毒力脂质的合成，进而影响病原菌与宿主细胞的相互作用。本研究以模式分枝杆菌—耻垢分枝杆菌为研究对象，通过生物信息学分析发现GlnR可以与whiB3的启动子相结合，同时GlnR可以响应细胞外氮源的变化在转录水平对whiB3基因进行调控，进而影响其对环境压力的抵抗能力。本研究对于理解whiB3基因在生理和病理活动中的作用具有重要意义。