精氨酸高產菌株鈍齒棒桿菌中argJ基因的功能研究.pdf

1、L-精氨酸(L-Arginine，L-Arg)是一種半必需氨基酸，是生物體尿素循環(huán)的重要中間代謝產物，對機體維持正常的生理功能有重要作用，因此L-精氨酸在醫(yī)藥、食品及化妝品等領域有極為廣泛的應用。
　　 論文以鈍齒棒桿菌(Corynebacterium crenatum)JNPH5-8為研究對象，通過對其L-精氨酸合成途徑中鳥氨酸乙酰轉移酶編碼基因argJ的功能分析，考察增強argJ基因的表達量對重組鈍齒棒桿菌產物L-精氨酸積累

2、的影響。
　　 C.crenatum JNPH5-8是本實驗室保藏的一株高產L-精氨酸突變株，本論文對其鳥氨酸乙酰轉移酶(omithine acetyltransferases，OATase)的催化功能類型進行了分析鑒定，檢測結果表明，C.crenatum JNPH5-8的OATase是一個雙功能酶，兼具線性途徑中乙酰谷氨酸合成酶和乙酰鳥氨酸酶的功能。
　　 以不產L-精氨酸的C.glutamicum ATCC13032

3、為對照，發(fā)現(xiàn)C.crenatum JNPH5-8的OATase粗酶比活力高67.4％。為探討其酶活力高的原因，將來源于兩株菌的argJ基因分別進行了克隆分析，并在大腸桿菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中誘導表達，結果表明，兩株菌中OATase編碼基因存在13個堿基的差異，引起了3個氨基酸殘基的突變，但純酶活力分析發(fā)現(xiàn)，其粗酶比活力的差異與編碼基因本身的差異無關，而與兩株菌中OATase的酶量差異有關。
　　

4、 OATase是由α、β兩個亞基組成的異二聚體，在誘導溫度低于16℃時，OATase以可溶性的亞基狀態(tài)存在。對α、β亞基進行分別表達的實驗結果表明，單獨的α、β亞基不存在OATase的催化活性，亞基分開表達再混合后也不再顯示OATase的活力，說明保守區(qū)的自動裂解對于OATase活性中心的形成是必須的。此外，對α、β亞基的分別敲除發(fā)現(xiàn)OATase也不再具備催化活性，基因缺失菌株不能合成L-精氨酸，α、β亞基的缺失阻斷了L-精氨酸的合成