谷氨酰胺合成酶（Gs）在黄曲霉菌中的分子作用机理

作     者：吴伟中 

作者单位：福建农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张彦丰

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：黄曲霉 谷氨酰胺合成酶 基因敲除 表达纯化 抑制剂 

摘      要：黄曲霉菌是一种可以侵染农作物丝状致病真菌,并且黄曲霉菌还可以产生的一种致癌性很强的次生代谢产物-黄曲霉毒素,对人类健康造成重要威胁。研究黄曲霉菌体内关键蛋白的功能作用,将对黄曲霉预防工作提供重要理论基础,具有重要生物学意义。氮代谢过程是一个复杂的过程,涉及到了大量的酶学反应,而谷氨酰胺合成酶又在该过程中起重要的调控作用。前人研究表明,氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase,Gs）是在氮代谢过程调节氨同化的重要调控酶。在本研究,我们发现谷氨酰胺合成酶（Gs）与黄曲霉生长、产孢、产菌核以及毒素合成都密切相关,是在黄曲霉菌中生长发育过程中发挥重要生理功能的关键蛋白。本研究的主要研究结果如下:（1）通过同源重组的方法得到了黄曲霉菌的gs基因敲除菌株。敲除菌种在生长,产孢,产菌核以及产毒都有比野生型菌种有比较明显的变化,gs基因影响黄曲霉的生长发育过程。（2）利用原核表达系统表达、纯化并结晶了 Gs重组蛋白,为Gs蛋白体外酶活的测定提供原材料（3）测定Gs蛋白体外酶活,发现小分子化合物 CAMP（Cyclic Adenosine monophosphate,腺苷-3’,5’-环化一磷酸）,DL-Ser（DL-丝氨酸甲基盐酸盐）对GS酶活具有抑制效应。这两种抑制剂对黄曲霉菌的生长和产毒也有明显的抑制作用。综上所述,本研究发现黄曲霉菌中的Gs蛋白与黄曲霉生长发育过程密切相关,CAMP,DL-Ser对靶蛋白体外活性以及对黄曲霉生长有较明显的抑制作用。本研究结果将为预防黄曲霉菌污染农作物和维护人类健康的提供重要的帮助。