丝状不放氧光合细菌含有类胡萝卜素以及细菌叶绿素等光合色素,进行较为原始的不放出氧气的光合作用。最早在1974年科学家发现了这类光合细菌,依据其独特的性质而建立了新的细菌分类:绿色屈挠菌门(Chloroflexi),分为三个属,分别是Chloroflexus, Heliothrix和Roseiflexus。起初人们认为FAPs中只有一个嗜热的物种Chloroflexus aurantiacus[2],直到近年来Hanada及其同事从日本的热温泉中又发现了FAPs的两个嗜热新种,并将它们分别命名为Chloroflexus aggregans[3]和Roseiflexus castenholzii[4]。

目前的相关研究表明在Roseiflexus castenholzii中含有一个由两个亚基组成的反应中心[5],类似于PSII类型2反应中心,其原初反应与FAPs的模式种C。 aurantiacus中的情况较为相似。但是目前对于Roseiflexus castenholzii中光合电子传递体的种类和机理还缺少相关的实验研究,现有的研究推测在Roseiflexus castenholzii中存在与C。 aurantiacus相似的特殊细胞色素复合体和周质电子载体。

金色蓝素(Auracyanin)是一种小分子量的蓝铜蛋白,首先在绿色嗜热丝状细菌Chloroflexus aurantiacus中被发现[6],被认为是电子传递的中间载体[7],因为在FAPs物种中缺少其他光合生物中较为常见的周质可溶性细胞色素这类电子传递体。在FAPs的模式种C。 aurantiacus中已经发现了两种金色蓝素蛋白:Auracyanin A和Auracyanin B[8],这两种电子传递蛋白都具有一个相似的球状结构区域,但是各自不同的N端结构域使之结合到细胞质膜上的方式不同,从而表现出不同的具体功能。在光合绿丝菌Roseiflexus castenholzii的基因组中发现仅存在一个Auracyanin基因,根据NCBI数据库中的基因序列信息,其序列全长为480 bp,通过软件分析预测Auracyanin蛋白的分子量为13694 D。Auracyanin蛋白含有一个类似于Auracyanin A的脂蛋白特性的N端信号序列,后随的是一段富含甘氨酸的链接区。链接区的第一个氨基酸残基据推测可作为一个膜结合位点[9],被修饰成乙酰基-N-半胱氨酸-S-甘油。这个链接区的作用主要是将Auracyanin蛋白的可溶性区段与细胞质膜相连,从而通过在膜上的移动来发挥电子传递的功能。论文网

1 全长Auracyanin基因的克隆

1。1 实验材料

Roseiflexus castenholzii菌株由本实验室保存,在光照条件下维持连续培养。E。coli Trans-T1感受态细胞、E。coli BL21(DE3)感受态细胞采购于Bio-Rad公司,pEASY-E2采购于北京全式金生物技术公司。

1。1。1 主要实验仪器

电子天平、电子pH计、超净工作台、恒温光照培养箱、高压蒸汽灭菌锅、恒温摇床、恒温水浴锅、制冰机、超纯水仪、高速离心机、PCR仪、凝胶成像仪、琼脂糖凝胶电泳仪、磁力搅拌器等

1。1。2 主要实验试剂

    质粒提取试剂盒、胶回收试剂盒、氨苄青霉素、酵母粉、胰蛋白胨、Agarose、Dured、Glycyl-glycine、Takara Premix Taq、TAE等

1。1。3 主要培养基、试剂的配制

    1)LB液体培养基

分别称取酵母粉1。25g、胰蛋白胨2。5g、NaCl 2。5g加入到约150mL双蒸水中,用NaOH调节pH至7。0,并加入纯水定容至体积为250mL。采用高压蒸汽灭菌法,121℃灭菌20分钟。灭菌完成后置于超净台冷却至室温,加入配好的50mg/mL氨苄青霉素溶液,置于磁力搅拌器上搅拌均匀,置于4℃冷藏保存。

2)LB固体培养基

分别称取酵母粉1。25g、胰蛋白胨2。5g、NaCl 2。5g、琼脂3。75g加入150mL双蒸水中,用NaOH调节pH至7。0,并加入双蒸水定容至体积为250mL。采用高压蒸汽灭菌法,121℃灭菌20分钟。灭菌完成后置于超净台冷却至室温,加入配制好的50mg/mL氨苄青霉素溶液,摇晃均匀,在凝固之前倒入直径9cm的平板,待其凝固之后用封口膜密封,置于4℃冷藏保存。

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绿色丝状细菌绿小体被膜蛋白基因的克隆

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