蓝细菌6803中糖基转移酶Sll1466对胁迫响应及其对糖基化、磷酸化反应的调控作用

糖基转移酶存在于原核和真核生物中,参与低聚糖和多糖的生物合成,在生物转化过程中起着重要的作用．本研究中我们去除了Synechocystis PCC 6803中的糖基转移酶基因sll1466．在不同培养基的光合自养条件下,Sll1466缺失突变体较野生型的细胞内部结构变化明显(超薄电镜观察),突变体在缺碳培养基条件下羧酶体含量比野生型高,并且在0.5 mol/L NaCl条件下的肝醣含量也明显高于野生型．突变体在不同光密度生长条件下的吸收光谱与野生型差异明显．分子水平上,突变体较野生型显现出如下3个方面的差异：a．2个碳水化合物选择性OprB孔蛋白在类囊体膜上发生糖基化;b．核杆连接蛋白CpcG1(Slr2051)在类囊体膜的上清中发生磷酸化;c．与上述表型差异相关的基因的转录水平亦呈现相同的变化趋势．这些结果预示着Sll1466在调控蓝细菌6803生理、代谢及能量转化等方面有着重要作用．     

Slr1122影响Hik12磷酸化并参与调节Synechocystis sp.PCC 6803的色素合成

Synechocystis sp.PCC 6803是一种良好的研究光合作用的模式生物,其中slr1122编码一个250个氨基酸的未知蛋白。据报道Slr1122可能与杂合传感激酶（hybrid sensory kinase）Sll1672（Hik12）相互作用,本研究通过复合物实验证实了Slr1122与Sll1672确实存在相互作用。利用32P标记证明,在加入Slr1122后Hik12的磷酸化受到了明显的影响,推测其可能参与该双组分系统的调控。通过同源双交换,用卡那霉素抗性基因替换slr1122,将slr1122从Synechocystis sp.PCC 6803中敲除,构建了slr1122的缺失体Δslr1122。研究发现在Δslr1122中,编码PSⅡ中核心蛋白D1亚基的slr1181（psbAI）的转录水平明显降低,使PSⅡ光合作用受到影响,导致Δslr1122的生长速率低于野生型（WT）。同时slr1122的缺失使得蓝细菌对光的敏感性增强,在弱光条件下,Δslr1122对光能的利用效率高于WT,其生长速率也较WT高,但与此相反,Δslr1122对强光的耐受力及生长速率则不及WT。Δslr1122体内的藻胆蛋白含量与色素含量均降低,尤其是类胡萝卜素,RT-PCR的结果也显示合成类胡萝卜素过程中的5个关键酶转录水平均下降。这可能是Δslr1122对氧化胁迫变得敏感的原因之一。总之,Slr1122影响杂合传感激酶Hik12磷酸化并参与调节Synechocystis sp.PCC 6803的光合色素合成。