| 谷氨酸棒杆菌anti-σ因子CseE及其突变体与σ因子SigE的相互作用分析 |
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| 引用本文： | 上官春雨,徐美娟,夏博雅,杨套伟,张显,饶志明. 谷氨酸棒杆菌anti-σ因子CseE及其突变体与σ因子SigE的相互作用分析[J]. 微生物学报, 2022, 62(9): 3542-3557 |
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| 作者姓名： | 上官春雨 徐美娟 夏博雅 杨套伟 张显 饶志明 |
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| 作者单位： | 江南大学生物工程学院, 工业生物技术教育部重点实验室, 江苏 无锡 214122 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(32070035);国家重点研发计划(2021YFC2100900);宁夏回族自治区重点研究开发计划(2019BCH01002) |
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| 摘 要： | [目的]谷氨酸棒杆菌是重要的氨基酸生产菌株,本研究针对SigE与ZAS家族蛋白CseE相互作用机制进行探索研究,重点分析CseE突变体影响与SigE结合能力的机制。[方法]本研究选择谷氨酸棒杆菌ATCC 13032来源的SigE和CseE蛋白为研究目标,利用遗传学方法获得过表达的重组谷氨酸棒杆菌,通过RT-qPCR研究SigE调控sigE和cseE的转录情况。同时,利用ITC和His pull-down实验验证ZAS家族的CseE蛋白与Zn2+及SigE的结合情况。之后对CseE蛋白进行功能域分析、多序列比对,研究功能域关键氨基酸位点对SigE结合能力的影响。其次对SigE和CseE蛋白进行分子对接和动力学模拟,分析关键氨基酸影响其结合的机制。[结果]谷氨酸棒杆菌SigE调控基因sigE和cseE的转录并且其活性受CseE蛋白控制。CseE蛋白为ZAS家族蛋白,具有Zn2+结合能力。CseEHis83A、CseEcys87A和CseEcys90A突变体不会影响与SigE的结合能力,而CseEC87A-C90A和CseEHis83A-C87A-C90A突变体与SigE的结合能力略有下降。分子动力学模拟发现SigE-CseEC87A-C90A和SigE-CseEHis83A-C87A-C90A之间的结合能量为-17.23 kcal/mol和-14.06 kcal/mol,分别比未突变体系结合能量降低22.8%及36.9%。[结论]谷氨酸棒杆菌SigE通过聚集RNA聚合酶来调控基因sigE和cseE的表达。CseE蛋白属于ZAS家族,具有Zn2+结合能力同时通过与SigE蛋白互作来抑制SigE活性。CseEC87A-C90A及CseEHis83A-C87A-C90A突变体能影响与SigE结合的能力,减弱对SigE活性的控制。本研究产生的三维结构和确定的氨基酸关键位点为后续探索谷氨酸棒杆菌SigE和CseE响应环境压力机制提供了理论基础。
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| 关 键 词： | SigE CseE anti-σ 因子 ZAS家族 谷氨酸棒杆菌 |
| 收稿时间： | 2022-01-24 |
| 修稿时间： | 2022-02-18 |
Interaction of anti-σ factor CseE and its mutants with σ factor SigE from Corynebacterium glutamicum |
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| SHANGGUAN Chunyu,XU Meijuan,XIA Boy,YANG Taowei,ZHANG Xian,RAO Zhiming. Interaction of anti-σ factor CseE and its mutants with σ factor SigE from Corynebacterium glutamicum[J]. Acta microbiologica Sinica, 2022, 62(9): 3542-3557 |
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| Authors: | SHANGGUAN Chunyu XU Meijuan XIA Boy YANG Taowei ZHANG Xian RAO Zhiming |
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| Affiliation: | The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | SigE CseE anti-σ factor ZAS family Corynebacterium glutamicm |
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