摘要

【背景】线虫生防菌杀线虫芽孢杆菌B16和线虫食物枯草芽孢杆菌168对线虫存在差异感知,线虫引诱剂2-庚酮的表达量也存在显著差异。【目的】研究线虫生防菌芽孢杆菌B16和线虫食物枯草芽孢杆菌168中合成甲基酮的关键因子硫酯酶Ynep,并分析它们的异源表达、结构及酶活性质上的差异。【方法】使用定量聚合酶链式反应(qPCR)验证两种芽孢杆菌中硫酯酶在转录水平的差异、进行生物信息学分析两种酶结构的差异、并通过蛋白异源表达和活性测试验证其蛋白表达水平及特性的差异。【结果】qPCR显示,在培养12、24、48、72 h后,菌株B16 ynep基因表达分别为菌株168的5.428、3.775、1.990、0.991倍。生物信息学分析表明两者氨基酸序列一致性为97.12%。两酶分子量为15 993.35 Da和6 007.42 Da,等电点(isoelectric point, pI)分别为7.06和7.82,具有TE结构域,包含保守的Asp16-His23-Tyr26催化三联体。同源建模显示两Ynep呈典型"hot dog"结构,TE超家族常见折叠。两酶存在4个氨基酸差异,影响可能形成硫酯酶四聚体。菌株B16和168 Ynep与底物β-酮酯酰-CoA分子对接,结合能分别为-5.47和-6.95 kcal/mol。异源表达纯化的酶活性测试显示:菌株B16和168酶活分别为1.243 U/mL和1.2339 U/mL,最适反应温度为30 °C,最适pH值为8.0和9.0。两种酶在10-30 °C、pH 7.0-8.0表现出良好的稳定性,菌株168中Ynep对温度耐受性更佳。【结论】2种芽孢杆菌中的硫酯酶Ynep在异源表达、结构及酶活性质方面均有差异,导致其合成线虫引诱剂2-庚酮量有所不同。这些研究结果有助于解析不同芽孢杆菌差异感知线虫的分子机理,为进一步开发高效新型线虫生防产品提供新思路。

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