收藏本站
《厦门大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

深海热液区嗜热菌噬菌体D6E的分子特征及GVE2与宿主的蛋白质互作研究

王怡倩  
【摘要】: 海洋占整个地球表面积的71%,多样性的生态环境蕴藏着丰富的生物资源。深海热液口是地球上一个极其恶劣的生存环境-高温、高压、缺氧、含有大量有毒的化学物质,但是其中及其周围却存在着一个完整的生态系统。噬菌体被认为是地球上最丰富的生命体,几乎可以在地球上的每个生态环境中找到,同样也暗示着它们在微生物多样性和生态平衡上发挥着重要作用。嗜热菌作为深海热液口生态群落的初级生产者,是推动营养和能量循环的主要动力。噬菌体是一类特殊群体,它们寄生在细菌体内,根据环境变化发生溶原或者裂解,从而引起宿主菌在整个生态群落中的分布。由于深海热液口在地理分布上具有一定的独立性,所以噬菌体与宿主的关系直接影响着整个热液口生态群落的存在和结构。随着基因组测序技术的发展,越来越多的噬菌体基因组信息添加到基因组数据库中,这为噬菌体生物信息学研究提供了大量的数据,不仅包括噬菌体序列之间的分析,还有利于研究噬菌体群体之间的结构组成。噬菌体的基因组虽然很小,但是却编码了自身复制所需的蛋白,如DNA包装蛋白、头尾结构蛋白、DNA复制相关蛋白、转录调控蛋白、裂解相关蛋白等。通过比较基因组学,可以得到大量的基因多样性数据,同时发现基因组之间存在着非常明显的序列相似性。这些序列可以通过同源或者点特异性重组促进噬菌体基因模块发生互换;或者,通过非定向的遍及整个基因组发生非同源重组。 在本论文中,通过各种筛选培养基对深海热液区样品中的嗜热菌和高温噬菌体进行了分离、纯化,并得到了4株高温噬菌体,对其中的高温噬菌体D6E进行了进一步研究。结果表明,高温噬菌体D6E为肌尾科病毒,有二十面体的头部,长长的尾巴和尾丝。经测序,D6E基因组有49335 bp,为双链环状DNA,可以编码49个预测有功能的蛋白。和其它噬菌体一样,D6E的基因排列也是成簇分布的,按功能可以分为四个部分:DNA包装和头部装配、尾部组成、溶原与裂解、DNA复制和转录。通过在NCBI数据库中进行比对分析发现,D6E的大部分结构相关蛋白与已知噬菌体蛋白的同源性非常低,但是溶原和裂解相关基因以及DNA复制和转录相关基因的核苷酸序列与本实验室另外一株已测序的高温噬菌体GVE2不管在基因排列、还是这些基因编码的氨基酸序列上都具有非常高的相似性。采用蛋白质组学技术,对D6E病毒粒子的蛋白质组进行了分析,结果得到了10个与结构相关的蛋白,包括核衣壳蛋白、入口蛋白、支架蛋白等,其中质谱匹配率非常高的两个未知蛋白ORF3(第3条带)和ORF16(第9条带)的功能有待进一步研究。 根据本实验室分离获得的深海嗜热菌噬菌体GVE2基因组测序结果和预测阅读框分析,重组表达并纯化了20个GVE2蛋白,制备相应的多克隆抗体,采用Western Blot对噬菌体的基因表达进行了分析。通过免疫共沉淀(Co-IP)和GST下拉(GST pull-down)试验寻找在感染过程中GVE2与宿主可能发生相互作用的蛋白。通过实验,得到了两种蛋白复合体:与GVE2 ORF5(核衣壳蛋白,VP371蛋白)相互作用的分子伴侣蛋白;与GV2 ORF36相互作用的未知蛋白。本实验室前期工作中发现宿主的天冬氨酸转氨酶和分子伴侣蛋白参与了噬菌体的感染过程,因此,本试验进一步研究噬菌体GVE2 VP371蛋白与宿主天冬氨酸转氨酶和分子伴侣形成的蛋白复合体在噬菌体感染中的作用。Western blot和细菌双杂交试验结果显示,VP371蛋白和分子伴侣蛋白之间、分子伴侣蛋白和天冬氨酸转氨酶之间存在相互作用,而VP371蛋白和天冬氨酸转氨酶之间没有相互作用,复合体中3个蛋白呈串联结构结合在一起。在噬菌体感染实验中我们发现,随着感染时间的增加,VP371的转录表达量逐渐增大,同时分子伴侣蛋白和天冬氨酸转氨酶都比未感染时有了明显上调表达。因此,在噬菌体感染过程中,GVE2核衣壳蛋白VP371和宿主的分子伴侣蛋白发生相互作用,并依次递进促进了分子伴侣蛋白和天冬氨酸转氨酶的上调表达,从而进一步调控了宿主细胞的代谢活动。 本论文对对高温噬菌体GVE2的ORF3(入口蛋白)和ORF56(胸腺嘧啶合成酶)进行了功能鉴定。ORF3预测为噬菌体入口蛋白,虽然在氨基酸序列上它与其他噬菌体具有很低的同源性,但与SPP1、HK97的入口蛋白都具有相似的螺旋/折叠排列结构,属于HK97入口蛋白家族,在DNA包装过程中发挥着相同的功能。预测二级结构分析发现,GVE2同SPP1和Phi29都具有非常保守的α-Helices,可能是在基因组包装过程中保留下来的一种古老结构域。通过免疫电镜定位,结果表明入口蛋白位于头尾的连接处。Orf56编码原核型的胸腺嘧啶合成酶,与已知的不同物种的胸腺嘧啶合成酶有很高的相似性。ORF56中可以找到符合胸腺嘧啶合成酶的活性中心的保守序列,还具有五个非常保守的motif,包括叶酸结合位点、催化活性中心、dUMP-结合位点、质子转运位点和功能待定区域。通过体外结合试验,结果发现ORF56编码的蛋白可以与其自身mRNA结合。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q93

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王家敏;;“辛西娅”来了[J];中国新闻周刊;2010年20期
2 黄学民;;“炎黄一号” 破译国人基因密码[J];科学与文化;2007年12期
3 ;科学家完成金小蜂基因组测序[J];昆虫知识;2010年01期
4 Jaylyn Wang;;多国科研人员完成“珍珠鸟”基因组测序[J];农业生物技术学报;2010年03期
5 ;团藻基因组测序完成[J];水产养殖;2011年01期
6 李伟,EliotMarshall;对基因组测序的一项高投入风险[J];世界科学;1999年09期
7 毕慧;林铃;;脑膜炎球菌疫苗[J];国外医学.预防.诊断.治疗用生物制品分册;2005年06期
8 池晴佳;;基因组测序转向罕见遗传疾病[J];世界科学;2009年11期
9 张江丽;;生物基因组测序发展现状和对策建议[J];科技导报;2011年09期
10 ;中国成功绘制鲤鱼全基因组序列图谱[J];食品与发酵科技;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李世访;;生命科学面临的最大的挑战是“令人大失所望”[A];新观点新学说学术沙龙文集2:生命科学的思考与畅想[C];2006年
2 闻玉梅;;微生物基因组研究的机遇与挑战[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
3 陈士林;;本草基因组计划与中药资源前沿研究[A];全国第9届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2010年
4 许勇;张海英;郭绍贵;宫国义;;西瓜基因组学研究与全基因组测序计划[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
5 林峰;曾爱平;杨恩;林海燕;郑昌华;陈弘;李桦;李旭阳;郁明素;杨宁敏;金大智;余光创;伯晓晨;文思远;王升启;;WLL株博卡病毒(Bocavirus)基因组测序及生物信息学分析(包含小儿博卡病毒(Bocavirus)感染的临床与实验研究)[A];2006(第三届)江浙沪儿科学术会议暨浙江省儿科学术年会论文汇编[C];2006年
6 戚亭;崔尚金;张超范;;两株猪细小病毒分离株的分子特征分析[A];中国畜牧兽医学会动物传染病学分会第三届猪病防控学术研讨会论文集[C];2008年
7 戚亭;崔尚金;张超范;;两株猪细小病毒分离株的分子特征分析[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会成立大会暨第一次学术研讨会论文集[C];2008年
8 林峰;曾爱平;杨恩;林海燕;郑昌华;陈弘;李桦;李旭阳;郁明素;杨宁敏;金大智;余光创;伯晓晨;文思远;王升启;;WLL株博卡病毒(Bocavirus)基因组测序及生物信息学分析[A];浙江省中西医结合学会儿科专业委员会第十次学术年会暨省级继续教育学习班论文汇编[C];2007年
9 孙明;喻子牛;陈守文;刘子铎;阮丽芳;李林;;蜡状芽胞杆菌群基因组和比较基因组研究[A];首届全国微生物基因组学学术研讨会会程与论文摘要集[C];2006年
10 燕永亮;杨剑;窦岳坦;何升;李红权;平淑珍;彭俊平;王忆平;金奇;林敏;;固氮斯氏假单胞菌全基因组测序和表达谱初步分析[A];首届全国微生物基因组学学术研讨会会程与论文摘要集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者吴迎春;家猪基因组测序获进展[N];人民日报;2002年
2 报道组 黄松光;一例人体基因组测序两天完成[N];温州日报;2009年
3 冯卫东;老鼠全基因组测序图公布[N];科技日报;2009年
4 本报记者 陈永杰;我国科学家公布桑蚕基因组测序[N];北京科技报;2009年
5 科讯;美国科学家完成玉米全基因组测序[N];中国食品报;2010年
6 冯卫东;脑癌细胞系全基因组测序完成[N];科技日报;2010年
7 记者 马芳 通讯员 蒋婷燕;华大百余基因组测序项目近半完成[N];南方日报;2010年
8 记者 胡德荣;人体肠道菌基因组测序完成[N];健康报;2010年
9 记者 蒋寒;我国完成首个鲽形目鱼类基因组测序[N];科技日报;2010年
10 记者 易运文;首个中国仓鼠卵巢细胞系基因组测序完成[N];光明日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王怡倩;深海热液区嗜热菌噬菌体D6E的分子特征及GVE2与宿主的蛋白质互作研究[D];厦门大学;2009年
2 张克斌;铜绿假单胞菌噬菌体的分离鉴定及其基因组学研究[D];第三军医大学;2001年
3 马玉玲;猪链球菌2型烈性及溶原性噬菌体的分离与鉴定[D];南京农业大学;2007年
4 陈相永;大丽轮枝菌不同毒力菌株全基因组测序及重测序分析[D];中国农业科学院;2012年
5 李建文;兔出血症病毒WHNRH株全基因组测序全长cDNA克隆,VP60基因及全病毒真核表达载体构建[D];四川农业大学;2006年
6 张秀红;溶源性发酵乳杆菌及其温和噬菌体的研究[D];山东大学;2006年
7 张静;基于生化策略与组学技术的维生素C生产菌株间生理关系解析[D];江南大学;2010年
8 李康;降解毒死蜱的副球菌TRP菌株基因组测序、cpd基因的克隆及功能验证[D];中国农业科学院;2012年
9 吕鸣;人类基因组复杂序列区域的扩增与测序策略研究[D];上海交通大学;2009年
10 王智文;产核黄素Bacillus subtilis中心代谢途径代谢工程和比较基因组学[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤文菊;新一代基因组测序的概率统计模型[D];景德镇陶瓷学院;2010年
2 胡子业;一株属于候选门OP10的纯培养菌株GSoil348的全基因组测序研究[D];复旦大学;2010年
3 王剑峰;Paenibacillus mucilaginosus KNP414全基因组测序及分析[D];浙江理工大学;2011年
4 李良军;胸膜肺炎放线杆菌JL03株的全基因组测序与flp操纵子的结构分析[D];华中农业大学;2008年
5 方昕;登革病毒GZ2002株全基因组测序及其对人树突状细胞的感染性研究[D];第三军医大学;2012年
6 贺俊;番茄和马铃薯基因组染色体XI的比较基因组测序及初步分析[D];中国农业科学院;2008年
7 王翠翠;多粘类芽孢杆菌SC2的全基因组测序[D];山东农业大学;2011年
8 申斯思;两株传染性造血组织坏死症病毒全基因组测序及其糖蛋白基因序列分析[D];湖南农业大学;2012年
9 王艳;白菜参考遗传图谱的构建[D];中国农业科学院;2011年
10 陈明丽;普通菜豆SSR标记开发及抗炭疽病基因分子标记定位[D];中国农业科学院;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026