泰国伯克霍尔德氏菌中烷基过氧化物酶（AhpC）抗环境胁迫作用机制研究.docx
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泰国伯克霍尔德氏菌中烷基过氧化物酶(AhpC)抗环境胁迫作用机制研究生物体在外界不利环境刺激下,将会产生氧化应激反响,即通过活性氧自由 基(Reactive oxygen species, ROS)引起胞内大分子物质的氧化，从而打破胞内 氧化还原平衡,造成细胞功能紊乱,导致细胞损伤乃至凋亡为应对这些氧化损伤, 生物体进化出对一系列抗氧防御机制,其主要包括两种:抗氧化物酶系统、小分子 抗氧化剂(Low molecular mass antioxidant, LMMA)，其中小分子抗氧化剂主要 以硫醇为主,包括分枝硫醇(Mycothiol,MSH),半胱氨酸(Cys)、维生素C、谷 胱甘肽(Glutathione, GSH)等本研究中，以泰国伯克霍尔德氏菌(Burkholderia thailandensis)为研究对象,研究该菌中烷基过氧化物酶(Alkyl hydroperoxide reductase subunit C, AhpC)在氧化胁迫过程中的作用以及其抵抗环境胁迫的外 在生理表型下的内在作用机制,主要研究结果如下：1.转录组数据和实时荧光定 量PCR (qRT-PCR)分析说明，ROS能够诱导AhpC表达,OxyR蛋白对AhpC表达有 负调控作用。
凝胶迁移阻滞试验(EMSA)说明,OxyR能直接且特异地结合到ahpC启动子 区域,调节其转录水平2.构建了 AhpC突变体和回补AhpC的互补菌株,测定了这 些菌株在不同氧化剂、烷化剂和亚硝酸盐等胁迫剂处理下的存活率结果表 明，AhpC能明显增强Burkholderia thailandensis的抗环境胁迫能力，揭示了 AhpC在泰国伯克霍尔德氏菌中的生理功能3.在不同胁迫剂处理下测定AhpC的酶活,结果说明AhpC对各种底物表现出 不同的亲和力，提示在H202>过氧化氢叔丁基(t-B00H)> 过氧化物异丙苯(CHP)和过氧亚硝酸盐处理下AhpD可以作为AhpC的电子供体4.通过氨基酸序列比对发现Cys57是保守的过氧化半胱氨酸残基(CP),其在不同细菌的ahpC基因中高度保守,进一步研究说明 Cys57为过氧化半胱氨酸残基(CP) , Cysl71和Cysl73为再生Cys 残基(CR)o 5.分别将 AhpC 中 Cys57、Cysl71 和 Cysl73 突变(Cys 到 Ser,即人1^(3即575"1^(：:。
7旬和人1^(3:(：1735)，并构建了 AhpC:C171S C173S 双突变体,之后对其酶活性质进行检测结果说明,AhpC的这三个残基在暴露于不同种类的氧化应激时发挥不同抗 氧化作用综上所述,本研究发现泰国伯克霍尔德氏菌中的AhpC具有抗环境胁迫 的生理功能,其生理功能的内在机制是通过直接或间接消除过量的ROS来提高细 胞内抗氧化酶的活性和表达水平，以增加细胞内蛋白可逆筑基化修饰等方式来实 现。
