论文部分内容阅读
硒是动物、人类和微生物的必需元素,也是植物生长发育的有益元素,主要通过胞内硒蛋白、硒多糖等参与并调控细胞代谢。硒在环境中普遍存在,但其含量在不同地区间有较大差异,且不同生物的硒代谢能力也有较大差异。球形红细菌具有较强的硒酸盐代谢能力,对其基因组分析发现硒酸盐的活化主要通过硫酸盐活化酶复合体(sulfate activating complex, SAC)进行。SAC为具ATP硫酸化酶(ATP sulfurylase, ATPS)和腺苷-5’-磷酰硫酸激酶(Adenosine5’-phosphosulfate kinase, APSK)活性的双功能酶,是SO42-活化的关键酶,也是目前发现的唯一具有APS通道效应的SAC。本论文初步分析了SAC蛋白对SeO42-的活化以及GSH对硒的还原,构建并分析利用SAC的大肠杆菌突变体。结果我们发现：1、球形红细菌SAC具有高效的SeO42-活化效率,其催化效率是SO42-的7.7倍；2、与球形红细菌SAC代谢硫酸盐不同,其对硒酸盐代谢没有通道效应；3、在不同的条件下活化的硒酸盐APSe可水解形成AMP和SeO42-；可被APSK磷酸化形成PAPSe;可被(Adenosine5’-phosphosulfate reductase, APSR)还原,形成SeO32-；亦可以直接被巯基(如GSH等)还原生成红色单质硒(Se0)；4、在APSR不存在的体外反应中APSe可被SAC的APSK结构域100%捕获,进一步磷酸化形成PAPSe。5、PAPSe可水解形成PAP和SeO42-,亦可被GSH还原生成红色单质硒(Se0)。6、球形红细菌sac替换大肠杆菌cysD突变体的硒酸盐代谢能力没有得到提高,且其利用硫酸盐的能力受到影响。以上工作的完成为进一步分析球形红细菌代谢硒酸盐的生理生化过程奠定了基础。