ChrA基因在大肠杆菌中的表达及其抗铬特性

摘要：

目的 研究铬(Ⅵ)转运蛋白编码基因ChrA工程菌的抗铬(Ⅵ)能力及铬(Ⅵ)抗性机制.方法 以沙雷氏菌S2基因组作为模板,PCR扩增ChrA基因,连接表达载体pET-28a(+),转化至E.coli BL21表达.测定ChrA工程菌的Cr(Ⅵ)抗性、摄取能力和外排Cr(Ⅵ)能力,探索铬(Ⅵ)负载时间、含氧阴离子(硫酸盐、钼酸盐、钒酸盐、钨酸盐)和呼吸抑制剂(缬氨霉素、寡霉素、CN-、NADH)对其抗Cr(Ⅵ)能力的影响,分析ChrA蛋白转运Cr(Ⅵ)的机制路径.结果 成功构建pET-28a(+)-ChrA工程菌,并表达出膜蛋白ChrA;ChrA工程菌的Cr(Ⅵ)吸收能力低于对照株(P<0.05),Cr(Ⅵ)外排能力高于对照株(P<0.05);工程菌在50 mg/L Cr2O72-中负载30 min,新鲜溶液中释放10 min后,菌体中的Cr(Ⅵ)外排量达到20%,但随着铬(Ⅵ)负载时间延长,外排量逐渐减少;工程菌外排能力受含氧阴离子硫酸盐和钼酸盐显著抑制(P<0.05),推测ChrA蛋白是通过硫酸盐通道运输Cr(Ⅵ),而钨酸盐和钒酸盐对其Cr(Ⅵ)外排无明显抑制或促进作用;在抑制剂类别中,K+载体缬氨霉素、CN-显著性抑制其Cr(Ⅵ)外排,NADH促进其Cr(Ⅵ)外排(P<0.05),而寡霉素无明显抑制或促进作用,表明ChrA蛋白外排铬(Ⅵ)是利用质子动力通过细胞膜化学渗透作用把铬离子泵出细胞外.结论 ChrA蛋白具有将Cr(Ⅵ)从胞浆转运至胞外的作用,ChrA的表达提高了大肠杆菌的铬(Ⅵ)抗性能力.

关键词：ChrA、工程菌、铬(Ⅵ)抗性、外排

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分类号：S82;R51

资助基金：国家自然科学基金21403021;重庆市教委科学技术研究项目KJ1500216 Supported by National Natural Science Foundation of China21403021

在线出版日期：2017-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1290-1295