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鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白S13和L4与RNase E互作机制

鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白S13和L4与RNase E互作机制

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作者：秦秀秀华中农业大学

学位级别：硕士

生物体中RNA的加工和降解主要由多种核糖核酸酶共同完成,其中RNase E在大多数革兰氏阴性菌中作为RNA降解复合体的核心组分与其他的核糖核酸酶组成RNA降解复合体,进而参与RNA代谢和基因转录后的调控。核糖体蛋白除了在翻译过程中发挥主... 详细信息

生物体中RNA的加工和降解主要由多种核糖核酸酶共同完成,其中RNase E在大多数革兰氏阴性菌中作为RNA降解复合体的核心组分与其他的核糖核酸酶组成RNA降解复合体,进而参与RNA代谢和基因转录后的调控。核糖体蛋白除了在翻译过程中发挥主要功能外,还有RNA binding、核酸内切酶活性、抑制自身m RNA剪接等功能。并且,相关研究表明核糖体蛋白可以通过与大肠杆菌中RNase E的结合而抑制其酶活性。目前,RNA降解复合体在大肠杆菌中已有较为深入的研究,然而在鱼腥蓝细菌PCC 7120(Anabaena *** 7120)中RNA降解复合体的组成和功能尚未研究清楚,特别是核糖体蛋白与RNA降解复合体组分的相互作用研究甚少。本课题组前期通过体内共纯化实验鉴定到鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白L4和S13均能够与RNase E互作,但是并未对互作机制以及互作的生理生化意义进行深入分析。本研究首先构建了鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白L4和S13的异源表达载体,并通过Ni柱亲和层析纯化得到这两种核糖体蛋白。然后,通过far-western blotting实验和Pull-down实验进一步验证了核糖体蛋白L4和S13与RNase E的互作。此外,以大肠杆菌中相应的核糖体蛋白L4和S13作为参考,进一步通过生物信息学的方法分别对与蓝细菌中L4和S13蛋白序列同源性较高的物种进行了序列比对,并根据序列保守性将鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白L4和S13进行了区段划分,构建了相应区段缺失的截短蛋白。同样通过far-western blotting实验确定核糖体蛋白L4的N端主要参与了和RNase E的互作,然而,值得注意的是,这与大肠杆菌中鉴定到的L4与RNase E的C端存在互作有一定差异,推测这可能是蓝细菌中特有的一种互作模式。最后,体外酶活实验表明鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白L4和S13均不会对RNase E产生明显的抑制效应,进一步说明蓝细菌与大肠杆菌之间在RNA代谢调控上的差异。本研究首次确定了鱼腥蓝细菌PCC 7120中核糖体蛋白和RNase E的互作机制,并对其生理生化功能进行了初步探究,研究结果为进一步揭示鱼腥蓝细菌PCC 7120中RNA的降解机制奠定了理论基础。

关键词： RNA降解复合体鱼腥蓝细菌PCC7210 RNase E 核糖体蛋白 far-western blotting Pull-down 相互作用

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