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嗜水气单胞菌bamA、bamB、bamD突变株的构建及其r

对外膜蛋白转运的影响

黄放;林向民

【摘要】革兰氏阴性细菌的BAM(β-barrelassemblymachinery)系统一般由

BamA-E等5个亚基组成,以β-桶状外膜蛋白的结构对细菌的转运和正确折叠中起

重要作用.目前对于BAM系统的研究大多集中在大肠杆菌、脑膜炎双球菌等细菌

中,而在其他细菌中的相关功能还有待进一步研究.以嗜水气单胞菌为研究对象,首先

利用同源重组技术,分别构建完成bamA、bamB、bamD的缺失突变株.尔后,利用

SDS检测技术对相应突变株差异外膜蛋白进行比较,并对这些差异蛋白进行

质谱分析,共鉴定到7个差异蛋白,其中5个为外膜蛋白,2个为位于内膜上的蛋白酶.

此外,还通过Westernblotting对部分突变株外膜蛋白的表达进行验证.研究结果

发现,嗜水气单胞菌BAM系统的突变不仅改变了其外膜蛋白表达,还影响了微生物

的蛋白转运进程;且在系统中不同亚基对不同外膜蛋白的转运和表达效果也有所不

同,结果提示了嗜水气单胞菌BAM转运系统的不同亚基存在特定外膜蛋白转运的

特性.

【期刊名称】《生物技术通报》

【年(卷),期】2018(034)005

【总页数】6页(P148-153)

【关键词】蛋白转运;BAM系统;嗜水气单胞菌;同源重组;质谱技术

【作者】黄放;林向民

【作者单位】福建农林大学生命科学学院,福州350002;福建农林大学福建省农业

生态过程与安全监控重点实验室,福州350002

【正文语种】中文

细菌的外膜蛋白（Outermembraneproteins，OMPs）是一类位于革兰氏阴性

细菌外膜上的蛋白质，可协助细菌摄取所需的营养物，促进细菌的生长，并在细菌

的生理与病理机制中扮演着重要作用［1-4］。外膜蛋白的合成、转运与正确折叠

需要经历一个复杂的过程，先在细胞质内合成具有N-末端信号的前体，经由SEC

系统介导穿过细胞内膜，并在分子伴侣（Skp，SurA）的作用下经过周质空间，

最终在BAM（β-barrelassemblymachinery）复合物的协助下正确地折叠并整

合到外膜中形成β-桶状结构［5-7］。BAM复合物一般由一个外膜蛋白BamA和

4个脂蛋白BamB、BamC、BamD与BamE组成［8-10］。前期研究发现大

肠杆菌的BamA属于Omp85家族蛋白，它与BamD是BAM系统中必不可少的

组成部分，在外膜蛋白转运中起着至关重要的作用［7，11］。BamB、BamC、

BamD的同源物仅存在于革兰氏阴性菌，单独突变bamB、bamC和bamE基因，

可引起少数外膜蛋白的错误装配。而三个重要性相对较弱的脂蛋白BamB、C、E

对外膜蛋白转运的影响也各不相同，bamB的缺失对外膜蛋白的合成产生较大的

影响［11-14］。此外，大肠杆菌BamA∶B∶C∶D∶E形成核心复合物，并在表

面活性剂的作用下，可以分解为BamA∶B、BamC∶D和BamC∶D∶E三种复合

物形式，而bamC的缺失会导致这些复合物的稳定性下降，并导致BamB与

BamD对蛋白酶的敏感性增加［16］。同时在野生株中BamA易受外源的蛋白酶

K的影响，bamE的缺失在一定程度可以降低其影响［17］。但在不同细菌中，

BAM系统的复合物组成及其功能也存在一定差异。

目前对于BAM系统的研究大都集中于大肠杆菌及脑膜炎双球菌等少数几种细菌中，

在其他细菌中的相关研究还鲜有报道。嗜水气单胞菌ATCC7966