《施氏假單胞菌乳酸代謝相關蛋白及其分子調控機制研究》是依託上海交通大學，由高超擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：施氏假單胞菌乳酸代謝相關蛋白及其分子調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高超
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微生物乳酸代謝涉及NAD依賴型乳酸脫氫酶和NAD非依賴型乳酸脫氫酶（iLDH）。iLDH多為誘導型表達且在乳酸代謝中起關鍵作用，因而其表達調控機制的研究對於微生物乳酸代謝調控機制研究具有重要意義。施氏假單胞菌SDM能夠以乳酸為唯一碳源生長，根據前期研究結果推斷該菌株中乳酸代謝關鍵酶為乳酸誘導表達的L-iLDH與D-iLDH；通過基因組比對分析，確定菌株SDM中D-iLDH與L-iLDH基因在基因組上相鄰排列，且可能與乳酸透性酶基因、調節基因及操縱基因共同構成一個新的乳酸代謝操縱子，該操縱子結構及調控方式與目前報導的乳酸代謝操縱子均具有明顯區別。本項目擬以施氏假單胞菌SDM為研究對象，通過基因敲除手段，揭示iLDH在該菌株乳酸代謝過程中的具體作用；採用生物化學與分子生物學手段相結合，分析驗證該操縱子中調節基因的具體生物學功能，提出一種新型的乳酸代謝操縱子模型，闡明假單胞菌乳酸代謝調控機制。
結題摘要
微生物乳酸代謝涉及NAD依賴型乳酸脫氫酶和NAD非依賴型乳酸脫氫酶。NAD非依賴型乳酸脫氫酶多為誘導型表達且在乳酸代謝中起關鍵作用，因而其表達調控機制的研究對於微生物乳酸代謝調控機制研究具有重要意義。施氏假單胞菌SDM能夠以乳酸為唯一碳源生長，根據前期研究結果推斷該菌株中乳酸代謝關鍵酶為乳酸誘導表達的NAD非依賴型L-乳酸脫氫酶與NAD非依賴型D-乳酸脫氫酶；本項目前期首先對施氏假單胞菌SDM全基因組進行了測序，該菌株基因組序列拼接後總長度為4,242,853bp,共預測到3884個編碼框（CDS），編碼覆蓋度為85.6%，其中能夠預測功能的CDS共有2893個，該基因組序列已被提交於DDBJ/EMBL/GenBank伺服器，序列號為AGSX00000000，各個contig序列編號為AGSX01000001至AGSX01000199。在此基礎上通過序列比對分析獲得了施氏假單胞菌SDM中的乳酸代謝操縱子各元件基因序列，通過pK18mob系統實現了施氏假單胞菌SDM 中NAD非依賴型L-乳酸脫氫酶的敲除,確定了NAD非依賴型L-乳酸脫氫酶與NAD非依賴型D-乳酸脫氫酶在施氏假單胞菌SDM中L-乳酸與D-乳酸代謝的關鍵作用。通過基因組比對分析，確定假單胞菌中NAD非依賴型L-乳酸脫氫酶與NAD非依賴型D-乳酸脫氫酶基因在基因組上相鄰排列，且可能與乳酸透性酶基因、調節基因及操縱基因共同構成一個新的乳酸代謝操縱子，該操縱子結構及調控方式與目前報導的乳酸代謝操縱子均具有明顯區別。本項目後期以銅綠假單胞菌XMG為研究對象；採用生物化學與分子生物學手段相結合，分析驗證了銅綠假單胞菌XMG乳酸操縱子中調節基因與操縱基因的具體生物學功能，提出了一種新型的乳酸代謝操縱子模型，闡明了假單胞菌屬微生物的乳酸代謝調控機制。
