【2017年整理】十字花科黑腐病菌葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的研究.doc

PAGE PAGE 62 十字花科黑腐病菌葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的研究 摘要 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（Glucose 6-phosphate 1-dehydrogenase，G6PD, EC9）是一个分布很广泛的酶，它在古生菌界、细菌界和真核生物界的体内都存在。这个酶同时存在于两条代谢途径中，一条是磷酸戊糖途径，一条是2-酮-3-脱氧-6磷酸葡萄糖酸裂解途径。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是磷酸戊糖途径的第一个酶。它以NADP+或NAD+为电子受体催化葡萄糖-6-磷酸转化成6-磷酸葡萄糖酸内酯。本工作是研究十字花科黑腐病菌中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。十字花科黑腐病菌（Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc 8004）是一种植物致病菌。它能在全球范围内引起十字花科植物发生黑腐病。根据基因组注释，Xcc 8004基因组中两个基因号是编码葡萄糖6-磷酸脱氢酶的，它们分别是XC1977和XC4082。 为了研究XC1977和XC4082基因编码产物的生化功能，本工作通过PCR扩增XC1977和XC4082 ORF的DNA同源片段，分别克隆到表达载体pQE30上，并在大肠杆菌M15细胞中分别诱导表达，获得带有六个组氨酸纯化标签的融合蛋白XC1977-His6 和XC4082-His6。对XC1977-His6 和XC4082-His6的生化测定发现，两个融合蛋白都具有6-葡萄糖脱氢酶的活性。进一步分析发现，XC1977-His6酶活性最适温度为37.5℃，最适pH为9.5；XC4082-His6酶活性最适温度分别为32.5℃，最适pH为8.5。不同的金属离子对XC1977-His6 和XC4082-His6影响也不同，Ca2+、Mg2+、Al3+能使XC1977-His6和XC4082-His6活性增强，烷化剂不影响XC1977-His6 和XC4082-His6酶活性，Ni2+、Cu2+ 和Zn2+抑制XC1977-His6活性，Mn2+、Pb2+和Cd2+能使XC1977-His6失活。Ni2+和Cu2+ 抑制XC4082-His6活性，Zn2+、Mn2+、Pb2+和Cd2+、能使XC4082-His6失活。在最适条件下，XC1977-His6 以NAD+为电子受体葡萄糖-6-磷酸的Km为 0.125mM，Vmax为62.5 U/mg。XC1977-His6 以NADP+为电子受体葡萄糖-6-磷酸的Km为 0.927 mM，Vmax为17.8 U/mg。XC4082-His6 以NADP+为电子受体葡萄糖-6-磷酸的Km为0.364 mM，Vmax为84.7 U/mg。NAD+不能作为XC4082-His6 关键词：十字花科黑腐病菌 酶活力 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 Km值 THE RESEARCH OF GLUCOSE-6-PHOSPHATE-1- DEHYDROGENASE IN XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV.CAMPESTRIS ABSTRACT Glucose 6-phosphate 1-dehydrogenase (G6PD, EC9) is an enzyme present in Archaea, bacteria and all eukaryotic cell types. It is a key enzyme of the oxidative pentose phosphate pathway and the classical Entner–Doudoroff (ED) pathway. G6PD is involved in the first step of the pentose phosphate cycle, catalyzing the oxidation of glucose 6-phosphate to gluconolactone 6-phosphate with either NADP+ or NAD+ as electron acceptor. Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) 8004 is a pathogenic agent in cruciferous, which can cause black rot disease of worldwide corrosion. G6PD from Xcc 8004 is encoded by the zwf gene. In this work, two zwf genes which are XC1977 and XC4082 respectively were discovered according to bioin