缺失nifZ棕色固氮菌突变株(DJ194)钼铁蛋白的金属原子簇的组成与分布  

作　　者：周会娜[1,2] 张纯喜[3] 赵颖[1,2] 边少敏[1,2] 任飞[1,4] 王煌平 黄巨富[1] 

机构地区：[1]中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室 [2]中国科学院研究生院,北京100039 [3]中国科学院化学研究所光化学重点实验室 [4]中国农业大学生物学院,北京100094 [5]福建师范大学生物工程学院,福州350007

出　　处：《科学通报》2005年第13期1328-1333,共6页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家重点基础发展规划(批准号:001CB1089-06);国家自然科学基金(批准号:30270296);国家自然科学基金青年科学基金(批准号:20403024)资助项目.

摘　　要：经DEAE 52, Q-Sepharose和Sephacryl S-200柱的厌氧层析, 从缺失nifZ基因的棕色固氮菌突变株(DJ194)中纯化得到固氮酶钼铁蛋白(ΔnifZ Av1). 厌氧天然电泳后的Western blotting和SDS-变性凝胶电泳显示, ΔnifZ Av1的电泳迁移率、分子量和亚基组成等与野生种钼铁蛋白(OP Av1)相似; 而且ΔnifZ Av1的Mo含量、EPR信号(g ≈ 4.3, 3.65和2.01)及660 nm附近的圆二色摩尔消光系数(Δε)也都与OP Av1较相似, 表明ΔnifZ Av1除具有α2β2四聚体结构组成外, 还含有与OP Av1数量相当的、具有3/2自旋态的还原FeMoco. 然而, ΔnifZ Av1的Fe含量和对底物 (C2H2, H+和N2)的还原活性都较低, 分别约为OP Av1的74%和46%～50%, 而反映P-cluster状况的450 nm附近的Δε也明显低于OP Av1, 说明ΔnifZ Av1与OP Av1的差别在于P-cluster, 而不在于FeMoco, 而且是在于ΔnifZ Av1中P-cluster数目的减少(约50%), 而其组成或氧还状态并未改变. 据此推测ΔnifZ Av1(DJ194)的结构为: 一个αβ亚基对含有一个FeMoco和一个P-cluster, 而另一个αβ亚基对只含FeMoco, 无P-cluster. 由于nifZ基因的缺失只造成了钼铁蛋白中2个P-cluster中的一个不能组装, 因此推测P-cluster的组装可能不是受单一基因产物的影响并由此提出了NifZ的可能作用机理.

关 键 词：棕色固氮菌 钼铁蛋白 突变株 金属原子簇 缺失 Western 分布 摩尔消光系数 EPR信号 电泳显示 亚基组成 结构组成 Fe含量 还原活性 作用机理 基因产物 β亚基 OP 固氮酶 迁移率 野生种 分子量 圆二色 四聚体 自旋态 H^+ 

分 类 号：O629.73[理学—有机化学]