嗜酸氧化亚铁硫杆菌中铁硫簇调控蛋白iscr表达、纯化及性质的的研究

《嗜酸氧化亚铁硫杆菌中铁硫簇调控蛋白iscr表达、纯化及性质的的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文摘要近年来，含[2Fe一2S]簇的铁氧还蛋白引起了广泛关注。遗传分析表明它在许多铁硫蛋白的成熟中起着重要的作用，也是参与铁硫簇生物合成复杂机制的重要组分之一。我们克隆了嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus鼻errooxidans,A．ferrooxidans)ATCC23270中铁氧还蛋白的基因，成功在大肠杆菌中进行了表达，并用一步亲和层析法对其进行了纯化，重组蛋白的紫外吸收光谱和质谱结果表明[2Fe2S]簇正确组装到铁氧还蛋白的活性位点。定点突变结果表明铁氧还蛋白中，Cys92、Cys99和Cysl07三个保守半胱氨酸与IscR蛋白中[2Fe2S]簇共价结

2、合。铁硫簇是普遍存在于生物体中的最古老的生命物质之一。铁硫簇基本结构单元有[2Fe一2S]、[3Fe一4S]、[4Fe一4S]及[8Fe一7S]等几种形式，不同结构的铁硫簇具有不同的生物学功能，主要包括参与电子传递、底物的结合与激活、铁／硫的存储、基因表达的调控、酶活的调控等。铁硫簇既可在生物体内合成，也可在体外进行人工组装。铁硫簇的生物合成主要和NIF、ISC、SUF这三个系统有关。研究己确定了参与铁硫簇合成的关键蛋白，但对它们分子水平上的机制及如何进行相互作用在体内外合成铁硫簇的认识尚待进一步研究。含[2Fe一2S]簇的铁氧还蛋白在许多铁硫蛋白的成熟中起着重要的作用，也是参与铁硫簇生

3、物合成复杂机制的重要组分之一。在支架蛋白IscA、IscS和IscU参与下，我们对缺铁IscR蛋白进行了体外[2Fe2S]簇组装。紫外吸收光谱和电子顺磁共振结果表明[2Fe2S]簇正确组装到铁氧还蛋白中，其体外组装可能同样遵循“AUS"模型。IscR作为铁硫簇代谢途径中最重要的调控因子，在不同的氧化压力环境中起到完全不同的调控作用。关键词：嗜酸氧化亚铁硫杆菌；调控蛋白；定点突变；组装；铁硫蛋白硕士学位论文ABSTRACTThe[2Fe-2S】clustercontainingIscRhasattractedmuchattentioninrecentyears．Geneticanalyse

4、sshowthatithasanessentialroleinthematurationofvariousiron-sulfurfie-S)proteinsandfunctionsasacomponentofthecomplexmachineryresponsibleforthebiogenesisofFe-Sclusters．ThegeneofIscRfromAcidithiobacillusferrooxidansATCC23270wascloned，successfullyexpressedinEscherichiacoli,andpurifiedbyone-stepaffinit

5、ychromatographytohomogenei够．Thespectraresultsoftherecombinantproteinconfirmedthattheiron-sulfurclusterwascorrectlyinsertedintotheactivesiteoftheprotein．Site—directedmutagenesisresultsrevealedthatCys92，Cys99，andCysl07wereligatingwiththe【2Fe2S】clusteroftheprotein．Iron-sulfur【Fe-S】clustersareoneofth

6、emostubiquitousandfunctionallyversatileprostheticgroupsinnature．Clusterscontain【2Fe-2S】，[3Fe-4S】，[4Fe-4S】，or[8Fe-7S】goreunits．Differenttypesofbiological【Fe-S】clustershavedifferentfunctions，includingelectrontransfer，substratebinding／activation，iron／sulfurstorage,regulationofgeneexpression，andenzym

7、eactivity．【Fe-S】clusterscouldbeincorporatedintotheirproteinpartnersbothinvivoandinvitro．Threedifferenttypesof[Fe—S】clusterbiosyntheticsystemshavebeendiscovered．Althoughmostofthekeyplayersparticipatinginbiosynthesisof【F