枯草杆菌启动子43及amy的转录活性(2)
[FK(W2][TZTTtif][FK)]
的结果相似,进入稳定期酶活性增加速率则逐渐超过在基本培养基中速率,最高为9 200 U(图2)。
[FK(W0][TZTT2tif][FK)]
B subtils(pEB-43-bgaB)在富营养培养基条件下,β-半乳糖苷酶活性与E coli DH5α(pEB-amy-bgaB)在在富营养培养基条件下相似,对数前期开始表现,随着菌量增长活性迅速提高,稳定期后逐步平稳,最高可达9 550 U,在稳定期后随着菌群衰退酶活性下降(图3)。
[FK(W0][TZTT3tif][FK)]
E coli DH5α(pEB-amy-bgaB)在添加%可溶性淀粉诱导条件下,β-半乳糖苷酶活性可达 000 U;而在添加%葡萄糖以及无诱导条件下酶活很低,最高只有30 U。B subtils(pEB-amy-bgaB)在无诱导条件下β-半乳糖苷酶活性略高(750 U)。
3讨论
本研究通过检测β-半乳糖苷酶活性,研究了启动子43及amy在B subtils和E coli中的转录活性。本研究发现43转录合成的β-半乳糖苷酶活性,在(pEB-43-bgaB)和(pEB-43-bgaB)中的结果相似,对数前期开始表现,随着菌量增长活性迅速提高,稳定期逐步平稳,同样在稳定期后随着菌群衰退,酶活性下降。在B subtils(pEB-43-bgaB)中β-半乳糖苷酶活性可达9 500 U以上。本研究结果与Ye等在质粒pUB0基础上,以枯草杆菌WB700为宿主菌,利用43启动子和果聚糖蔗糖酶信号肽,在普通培养条件下分泌表达葡萄球菌激酶的结果基本一致[6]。启动子43在E coli中,β-半乳糖苷酶转录的水平可达9 200 U,这可能是由于E coli RNA聚合酶σ70与B subtils σ43具有同源性[6-0],能够识别结合启动子43,使之在E coli中同样能转录。因而可利用启动子43先在E coli中表达检测外源基因,再转入B subtils中表达。
序列分析比对发现43序列与σ43和σ37的识别序列并不完全保守,σ43和σ37识别序列的保守性显然与启动子的高活性不相符。因而Wang等推测在σ43和σ37识别序列之外还存在其他能够影响启动子活性的因素[8]。在本实验室,另一研究将启动子43的核糖体结合序列删除后,替换上原核典型的核糖体结合序列,发现其转录效率仍然较高,说明影响因素可能不是核糖体结合序列。
本研究发现不同营养条件可影响启动子43的转录活性。对数前期,在基本培养基和富营养条件下启动子43的转录活性差异不大;进入稳定期后,出现差距,43在基本培养基转录表达的β-半乳糖苷酶活性增长逐渐进入了平稳期,而富营养条件下其活性增长率依然很高,持续向上增长。这种差异可能由于启动子43转录效率较高与合成mRNA及蛋白质原料有限之间的矛盾引起。对数前期及对数期,菌量小,营养充足,差异不明显,进入稳定期后,随着菌群扩大及启动子43高效率转录,营养矛盾造成的差异逐步突出,因而优化营养条件有助于提高启动子43的转录活性。
启动子amy在E coli中转录活性较低,β-半乳糖苷酶活性在诱导条件下最高为 000 U。活性弱的原因可能是虽然启动子amy也是由B subtils RNA聚合酶σ43识别转录,但对E coli的σ70因子亲和性低,因而在E coli中转录水平低;另一原因也可能是携带α-淀粉酶的信号肽的β-半乳糖苷酶融合元,在E coli胞内未能切除信号肽,以无活性的蛋白形式存在。启动子amy在B subtils中转录活性本身可能就不太高,Gat以绿色荧光蛋白为报告基因,利用B subtils WB600和pUB0衍生载体,发现amy活性较低。因此amy的序列还有待改造提高其活性。
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