肺炎克氏杆菌固氮酶双突变株的构建及其对底物还原的特性  

作　　者：赵德华[1] 李季伦[1] 

机构地区：[1]中国农业大学生物学院微生物系,北京100094

出　　处：《科学通报》2004年第15期1512-1518,共7页Chinese Science Bulletin

摘　　要：通过定点突变及基因替代技术, 将肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae, Kp)野生型菌株的固氮酶钼铁蛋白a亚基中铁钼辅因子(FeMoco)周围多肽链的Glna190和Hisa194分别置换为Lys和Gln, 并构建成2个单突变株,命名为Kp-Qa190K和Kp-Ha194Q. 将上述2个突变分别引入Kp-nifV突变株(与FeMoco 相连接的高柠檬酸被柠檬酸置换)获得另外2个双突变株, 命名为 Kp-Qa190K-nifV-和 Kp-Ha194Q-nifV-. 对上述4种突变株进行诱导培养和细胞的固氮酶活性分析表明, 4种突变株都失去了固氮活性, 乙炔(C2H2)还原活性也大幅度降低, Kp-Qa190K单突变株的乙炔还原活性比Kp-Ha194Q 单突变株下降得多; Kp-Qa190K-nifV-双突变株几乎完全丧失了活性, 而 Kp-Ha194Q-nifV-双突变仍保留野生型菌株10%的乙炔还原活性. 突变株将氘代乙炔(C2D2)还原成氘代乙烯(C2D2H2)的情况是: Kp-Qa190K和Kp-Ha194Q-nifV-突变株的C2D2还原产物中, 反式-1,2-二氘代乙烯比例比Kp野生型增加了1倍, 表明固氮酶催化加氢的立体构型选择性降低. 以上结果表明, 固氮酶活性中心周围多肽环境中Gln a190残基, 及与FeMoco相连的高柠檬酸, 可能直接参与质子和/或电子向活性中心FeMoco的传递. 推测Gln a190和与FeMoco的Mo原子相连的高柠檬酸, 在质子和/或电子通过Mo位?

关 键 词：KLEBSIELLA pneumoniae双突变株 固氮酶活性 底物还原 肺炎克氏杆菌 

分 类 号：Q55[生物学—生物化学]