南开大学学报（自然科学版）ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNankaiensisVol.56№1Feb.2023第56卷第1期2023年2月文章编号：0465-7942(2023)01-0019-07过表达Pseudomonasmendocina复制起始相关蛋白提高菌体繁殖速度范旭,赵风杰,乔明强,杨超(南开大学分子微生物与技术教育部重点实验室,天津300071)摘要：复制起始蛋白DnaA通过识别复制起始位点oriC上的特殊序列,并招募复制复合体起始复制,它通过绑定ATP或ADP来对复制起始的开始进行调节.DNA聚合酶III的β亚基DnaN蛋白,负责将DNA聚合酶III连接到已经解旋的DNA上,以开始复制过程.通过过表达复制起始相关蛋白DnaA和DnaN,促进了菌体的繁殖能力,优化了菌体的生长状态,缩短了菌体倍增时间,为构建Pseudomonasmendocina工程菌株提供了参考.关键词：Pseudomonasmendocina;复制起始蛋白;生长速度;扫描电镜;菌体倍增时间中图分类号:Q93文献标识码:A0引言染色体的复制起始是进化上保守的过程[1],不同生物体的启动机制非常类似[2].标准的细菌基因组是单个环状染色体[3],包含单一复制起始位点oriC,并从oriC开始双向复制[4].DnaA蛋白负责复制的起始[5],可以结合ATP和ADP[6].DnaA-ATP有起始活性,并促进oriC的解旋[7],但DnaA-ADP无活性[8].oriC上的DnaA识别位点很多,包含3个高效的(DnaA-ATP/DnaA-ADP均结合)和几个低效的(仅DnaA-ATP结合)[9-10].复制过程受到高度控制,原则上所有细胞开始复制于同一细胞周期,并且一个细胞循环只开始一次[11].在大多数细菌中,复制起始于DnaA蛋白识别结合特殊序列——复制起始位点(oriC)内的DnaAboxes[12].DnaA直接结合并打开oriC,引起双链DNA解开[13],提供一个单链模板以招募解旋酶载体及其搭载的复制解旋酶[14].起始过程的严格调控依赖于起始时DnaA-ATP的暂时增多和起始开始后的迅速降解[15-16].起始开始后,oriC由于GATC位点半甲基化而暂时失活[17].这种隔离持续1/3倍增时间,以便将DnaA-ATP水解为DnaA-ADP[18].下一轮复制开始时,DnaA-ADP重新激活为DnaA-ATP形式[19].另外由于细胞内ATP含量比ADP高,刚合成的DnaA更倾向于形成DnaA-ATP[20]].在对数生长期最佳条件下,每个菌体细胞可以完成一轮以上的复制,这种情况被称为多叉复制[21].DnaN蛋白,即DNA聚合酶III的β亚基,作为所谓的"滑动钳"将DNA聚合酶III连接到解旋的DNA上[22],以开始其高持续合成能力,随着polIII全酶的完整组装,互补链DNA的合成随之发生[23].同时,DnaN对于引发蛋白DnaA的负调节亦是必需的[24].通过加速水解与DnaA结合...
