一株MAs(Ⅲ)脱甲基菌株的分离及功能基因的研究

作者：李小龙; 吴亦飞; 张隽

来源：微生物学报, 2021, 61(10): 3149-3158.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20200756

• 芽孢杆菌
• 脱甲基
• 三价单甲基砷
• 三价砷
• 三价单甲基砷脱甲基酶

【目的】分离并鉴定三价单甲基砷(MAs(Ⅲ))脱甲基菌株,对MAs(Ⅲ)脱甲基菌FJ-6中arsI基因进行克隆表达,并对arsI基因表达蛋白进行功能鉴定。【方法】利用富集培养的方法分离MAs(Ⅲ)脱甲基菌株,并通过形态学、生理生化特征和16SrDNA基因进化分析进行鉴定;HPLC-ICP-MS鉴定菌株转化MAs(Ⅲ)的产物为三价砷(As(Ⅲ)),对菌株FJ-6的基因组进行生物信息学分析,寻找潜在的MAs(Ⅲ)脱甲基酶编码基因,通过PCR扩增获得arsI全长基因,构建重组质粒pET29a-arsI,转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行异源表达,通过Ni2+-NTA亲和层析柱纯化异源表达的蛋白,以MAs(Ⅲ)为反应底物,检测MAs(Ⅲ)脱甲基酶ArsI的酶学特性。通过实时定量PCR观察arsI的表达类型。【结果】Bacillus aryabhattai FJ-6在12 h内能将1μmol/L MAs(Ⅲ)完全转化为As(Ⅲ)。克隆得到MAs(Ⅲ)脱甲基酶表达基因arsI,构建了pET29a-arsI重组质粒并进行了表达,ArsI蛋白分子量为17.4 kDa。ArsI纯化蛋白具有较高的MAs(Ⅲ)脱甲基酶的活性;荧光定量PCR实验结果表明arsI受砷诱导表达。【结论】明确了ArsI蛋白具有MAs(Ⅲ)脱甲基酶活性。

• 单位
  南京农业大学