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大肠杆菌mazG基因参与mazEF介导的严紧反应调控

The mazG gene involvement in the stringent response of Escherichia coli regulated by mazEF

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目的 探索mazG基因参与调控mazEF毒素-抗毒素系统(TAs)介导的细菌生长抑制与程序性死亡的分子机制,明确MazG蛋白真正的生理功能.方法 以大肠杆菌MC4100为原型,通过relA基因的回复突变,获得relA野生型的菌株MC4200.通过同源重组的方法,构建大肠杆菌mazG、mazEF、mazEFG基因敲除菌株,测试mazG基因在不同基因背景菌株中过表达对细菌存活率的影响;通过rifampicin、H2O2及serine hydroxamate(SHT)等胁迫条件处理细菌,研究mazG及mazEFG操纵子缺失菌株的生长曲线与存活率;克隆大肠杆菌mazG基因,构建诱导型过表达质粒pET28a-mazG及突变体pET28a-mazG E38A,在BL21菌株中表达纯化MazG蛋白,通过酶学实验验证了MazG蛋白的去磷酸酶活性;测试突变体过表达对细菌存活率的影响.结果 mazG过表达对大肠杆菌MC4200的生长无显著影响,但对mazEFG基因敲除株具有显著抑制作用;MazG的细胞毒性依赖于其NTP-PPase酶活性;mazEF的存在会显著抑制mazG的表型;mazEF/mazG/mazEFG敲除不影响大肠杆菌正常环境下的生长曲线;在胁迫条件下,mazG敲除菌株的存活率与mazEFG的敲除菌株基本一致,显著高于野生型.结论 mazG基因参与mazEF诱导的细菌程序性死亡调控,并对细菌的生长抑制具有重要作用.本研究为TAs的研究提供了新的角度,有助于进一步理解TAs在细菌生长与死亡调节中的作用机制.

段恒、杜现礼、车永胜

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100850 北京,军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所

100050 北京,中国医学科学院医药生物技术研究所

毒素-抗毒素系统 mazEF mazG 细胞程序性死亡 严紧反应

国家自然科学基金

81603001

2020

10.13220/j.cnki.jipr.2020.08.008

国际药学研究杂志
军事医学科学院毒物药物研究所，中国药学会

国际药学研究杂志

CSTPCD
影响因子：0.806
ISSN：1674-0440
年,卷(期)：2020.47(8)
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