新型YdjM超家族成员的钠/氢逆向转运蛋白功能鉴定

在原核生物中,钠/氢逆向转运蛋白具有催化细胞内的Na~+、Li~+或K~+等碱基阳离子的排出,换取外部质子,以降低有毒碱性金属阳离子的细胞质浓度和维持细胞内pH稳态起到了至关重要的作用。为了进一步挖掘中度嗜盐菌Halobacillus Y5中具有盐碱耐受性的钠/氢逆向转运蛋白基因并对其功能进行鉴定,我们首先提取该菌的基因组DNA,然后采用Sau3AI随机酶切及功能互补的方法获得了一个新型的钠/氢逆向转运蛋白基因Ha_ydjM。生物信息学分析表明,该基因属于YdjM超家族成员,是一个未知功能的膜蛋白,系统发育分析证实,其与来自Halobacillus sp. Marseille-P 3789的YdjM(蛋白登录号WP_101846656. 1)家族成员聚在一起但形成独立分支。研究发现,该基因能够恢复大肠杆菌突变株KNabc对0. 2mol/L NaCl和5mmol/L Li Cl的耐受特性,并且耐受碱性pH 8. 0。功能分析显示,该蛋白呈现pH依赖的钠/氢逆向转运蛋白活性,转运动力学分析表明,Na~+、K~+、Li~+在KNabc中K_m值分别是0. 43±0. 05mmol/L、0. 49±0. 06mmol/L、0. 64±0. 06mmol/L,即对Na~+、K~+、Li~+的亲和力分别是Na~+ K~+ Li~+。综上所述,Ha_ydjM代表了一种新型的钠/氢逆向转运蛋白,这丰富了YdjM超家族成员,并为其他未知膜蛋白功能分析提供依据。