克雷伯氏菌ZD112氯氰菊酯降解酶基因克隆及生物信息学分析.doc

克雷伯氏菌ZD112氯氰菊酯降解酶基因克隆及生物信息学分析 　【摘要】; 目的 筛选新的菊酯农药降解酶基因并了解其特性，为解决食品和环境中的菊酯农药残留问题创造条件。方法 通过构建基因文库的方式筛选获得新的菊酯农药降解酶 (EstP) 基因，并对其进行一系列生物信息学分析。结果 获得了新的菊酯农药降解酶 (EstP) 基因。EstP 属于水解酶类，由 638 个氨基酸编码，预测分子量为 73.4 kDa，pI 值为 8.34，与其他蛋白相似性极低，不属于任何已知的蛋白超家族，仅与羧肽酶Taq (M32) 的保守域具有一定相似性，推测 Lys137, Glu116, Glu148 为其必需氨基酸。 结论 新的菊酯农药降解基因得到克隆，生物信息学分析为其定向进化提供了理论指导，为高效基因工程菌的构建打下了基础。 【关键词】; 菊酯农药降解酶；基因克隆；菊酯农药；生物信息学分析 　　Molecular cloning and bioinformatic analysis of a novel pyrethroidhydrolyzing esterase from Klebsiella sp. Strain ZD112 　　WANG Zhuoya, LIU Yuhuan, LI He 　　1.Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou, Guangdong 510006 　　2.SUN Yatsen University, Guangzhou,Guangdong 510275,China 　　Abstract:Objective To obtain pyrethroidhydrolyzing esterase (EstP) gene and analyze the characteristics of it.Methods Bioinformatics analyzing tools were used to screen a EstP gene from Klebsiella sp. Strain ZD112 DNA library and predict the character and function of the protein.Results A novel EstP with higher activity was found. EstP was a protein of 638 amino acid residues, a molecular mass of 73.4 kDa, and pI 8.34. It showed no similarities with known proteins, and did not belong to any protein superfamily. It is expected to be related to carboxypeptidase Taq (M32) metallopeptidase, and revealed that Lys136, Glu114, Glu147 were important for the esterase activity.Conclusion A new EstP gene was obtained, which might lay a basis for the further study on the structure analysis and gene clone of it. 　　Key words:pyrethroidhydrolyzing esterase; molecular cloning; pyrethroid insecticides; bioinformatic analysis 　　拟除虫菊酯为第三代杀虫剂，其长期广泛的使用，对土壤、大气和水源等造成了不同程度的污染［1］ 。其对健康的危害也不容忽视，主要包括对免疫系统的胁迫，对淋巴结和脾脏的损伤、致癌以及环境激素效应等［2］ 。寻找一种有效方法消除或降低食品和环境中的菊酯农药残留已成为当前迫切需要解决的问题。 ; 　　 　　在过去的研究工作中，本实验室获得了一株能以菊酯为唯一碳源和氮源生长的伯雷克氏菌株Klebsiella sp. ZD112，鉴于直接应用农药降解酶制剂比应用产酶的菌剂更有优势［3］，为了能够产业化生产菊酯农药降解酶，通过构建基因文库的方式获得了新的菊酯农药降解酶基因，并进行了一系列生物信息学分析，为高效基因工程菌的构建打下基础。 　　1; 材料与方法 　　1.1; 培养基 ; 　　 　　LB培养基与LA培养基按照分子克隆手册配制。筛选培养基为加入 100 mg/L 氨苄青霉素