新型YdjM超家族成员的钠/氢逆向转运蛋白功能鉴定

分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2018-09-13 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

王艳红 刘艳双 石德喜 朱保国 吕保磊 付诗雨 徐苗 王伟 殷奎德

摘要： 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0.2 M NaCl和5 mm LiCl 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Km值分别是0.43 ± 0.05 mM、0.49 ± 0.06 mM、0.64 ± 0.06 mM，即对Na+、K+、Li+的亲和力分别是Na+ > K+ > Li+。综上所述，我们认为Ha_ydjM代表了一种新型的钠/氢逆向转运蛋白。该项研究丰富了YdjM超家族成员，并为其他未知膜蛋白功能分析提供依据。

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