超嗜熱古菌Sulfolobus tokodaii RadA 蛋白的克隆表達及其輻射可...

2021-01-15 生物谷

微生物學報Acta Microbiologica Sinica

48(3): 317~322; 4 March 2008

基金項目: 國家「973 項目」(2004CB719604); 國家自然科學基金(30470386)

*通訊作者。Tel: +86-531-88362928; E-mail: yulgshen@sdu.edu.cn

作者簡介: 盛多紅(1972.), 男, 山東陽穀人, 博士, 主要從事微生物分子生物學研究。E-mail: dhsheng@sdu.edu.cn

收稿日期: 2007-07-11; 修回日期: 2007-08-24

ISSN 0001-6209; CN11-1995/Q

http://journals.im.ac.cn

盛多紅, 朱珊珊, 李銘峰, 焦建東, 倪金鳳, 申玉龍*

(山東大學微生物技術國家重點實驗室, 濟南 250100)

摘要: RecA/Rad51/RadA 家族蛋白是細胞內重要的重組修復蛋白, 在功能上非常保守。研究發現在細菌、真核生物、甲烷古菌和嗜鹽古菌細胞內RecA/Rad51/RadA 均可以受紫外線輻射誘導轉錄。而對極端嗜熱古菌中的RadA 輻射可誘導性仍存在爭議。通過體外表達極端嗜熱古菌Sulfolobus tokodaii的RadA 蛋白, 製備抗體, 利用免疫學方法並結合RT-PCR 分析, 對嗜熱古菌S. tokodaii 中RadA 的輻射誘導進行了研究。經過100J/m2 和200J/m2 UV 輻照處理, radA 基因的轉錄分別上調了2 倍和3倍, 同時RadA 蛋白的表達分別上升了1.5 倍和1 倍。實驗結果表明S. tokodaii 中RadA 可以被紫外線輻射誘導表達, 證實了極端嗜熱古菌S. tokodaii 細胞中存在DNA 損傷誘導反應的觀點。

關鍵詞: 嗜熱古菌; RadA; 輻射可誘導性; DNA 修復

中圖分類號: Q936 文獻標識碼: A 文章編號: 0001-6209 (2008) 03-0317-06

紫外線(UV)可以造成DNA 損傷, 包括鹼基損傷、單鏈與雙鏈斷裂、鏈間交聯及DNA 蛋白質交聯等輻射損傷形式, 如得不到及時而有效的修復, 或發生錯誤修復, 就會危害細胞的生存, 並可能導致人類嚴重疾病。對DNA 輻射損傷的修復涉及到多種修復蛋白, 其中同源重組修復蛋白RecA/Rad51 在這一過程中扮演重要角色[1,2]。RecA/Rad51 分別是細菌和真核生物重組修復的關鍵酶。當DNA 受到損傷時, RecA/Rad51 的表達受到誘導, 因此, RecA/Rad51 的表達水平常被用作檢測UV 輻射的指標之一[3～5]。RadA 是古菌中RecA/Rad51蛋白同系物, 同樣具有DNA 重組活性, 在DNA 重組修復中起重要作用[6,7]。研究發現, 和真核生物或細菌的RecA/Rad51 一樣, 甲烷古菌和嗜鹽古菌中的RadA同樣具有UV 輻射損傷誘導活性[8,9]。極端嗜熱古菌主要生活在熱泉和深海火山噴口附近等高溫環境中,分屬於廣古菌和泉古菌。早在1996 年, Sandler 等[7]

報導生活於高溫環境下泉古菌Sulfolobus solfataricus中的RadA 不受UV 損傷誘導表達。Komori 等[10]發現廣古菌Pyrococcus furiosus 的RadA 在細胞內組成型表達, 不受UV 輻射的誘導, 他們對此的一種解釋是高溫誘導了RadA 的持續表達。然而我們在研究另一個嗜熱泉古菌S. tokodaii 的損傷修復系統時發現其具有DNA 損傷誘導反應。為了進一步探明S. tokodaii 細胞中RadA 的UV 損傷誘導情況, 本文利用大腸桿菌異源表達S. tokodaii 中的RadA 蛋白, 製備了RadA 抗體。通過免疫學分析及RT-PCR 分析證實了S. tokodaii 中的RadA 可以被UV損傷誘導表達。

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