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耐热核酸酶是金黄色葡萄球菌的重要毒力因子,属于非特异性核糖核酸酶。编码该酶的nuc1基因已被广泛用作临床和食品样本中检测和鉴定金黄色葡萄球菌污染的靶基因。Nuc2是近年来发现的新型耐热核酸酶,不同于过去大多数文献中报道的Nuc1。. 新型耐热核酸酶Nuc2与Nuc1相似的保守位点,除了这些保守位点之外,是否还存在一些其它的氨基酸位点对 Nuc2的活性和二级结构稳定起着重要作用,本研究根据Nuc2与Nuc1氨基酸序列的同源比对结果,结合 InterPro和PROSITE数据库的序列模式和功能位点分析,选择了Nuc2中F60、A62、T102和Y135这4个可能的关键位点,采用定点突变的方法构建了 T102M、Y135V、F60V/A62L、T102M/Y135V和F60V/A62L/T102M/Y135V这5个Nuc2的单点和多点突变体。对它们进行体外表达并纯化上述核酸酶,对其活性、耐热性和二级结构进行测定。 核酸酶活性实验表明:在Nuc2蛋白的突变体中,除了Y135V的酶活性同野生型的相似外,其它突变体的核酸酶活性与野生型相较均有不同程度的下降;经方差分析(p<0.05),T102M和F60A/A62L/T102M/Y135V的核酸酶活性较野生型显著下降,并且F60A/A62L/T102M/Y135V的酶活性基本丧失。 耐热性实验表明:100℃加热处理后,突变型Nuc2的相对酶活力与野生型相比都较低,其中,T102M和F60A/A62L的核酸酶活性随着热处理时间的延长而急剧下降。在100℃下加热120 min,突变体Nuc2的核酸酶活性均已基本丧失,而野生型Nuc2仍然保有40%的酶活性。 圆二色谱测定的结果表明:Y135V和T102M/Y135V的二级结构中α-螺旋结构的含量与野生型的最为接近,而T102M和F60V/A62L中α-螺旋结构的含量显著低于野生型,F60A/A62L/T102M/Y135V的二级结构中包含有无规卷曲。 因此,推断T102是维持Nuc2核酸酶活性和二级结构稳定的一个关键位点;F60、A62、T102和Y135及其与邻近氨基酸之间的相互作用对维持Nuc2的性质稳定起着重要作用。