换一批
换一批摘要在高压环境下，包括细胞分裂在内的多种基础生命活动都会受到影响。前人研究表明，压力敏感菌E.coli中的细胞骨架蛋白FtsZ在高压下无法正常聚合，导致细胞分裂过程受到阻碍。高静水压是深海最主要的特点之一，在马里亚纳海沟最深处压力可达110MPa。<br> 为了阐明深渊微生物的极端高压环境适应机制，本课题以分离自马里亚纳海沟的严格嗜压菌Shewanella benthica DB21MT-2为模式菌株，通过比较基因组方法分析其适应高压极端环境的分子策略。同时，通过细胞分裂过程，对比不同压力耐受性菌株的FtsZ蛋白在细胞体内的定位以及蛋白多聚体稳定性。结果表明，在50MPa下，仅有FtsZsb蛋白在E.coli细胞中可以形成稳定的Z环。此外，体外实验结果表明，在常压条件下，来自压力敏感菌的FtsZEc和FtsZSo与来自严格嗜压菌的FtsZSb蛋白均可以形成蛋白聚合体结构。在高压条件下，FtsZEc和FtsZSo蛋白多聚体结构发生解聚，而FtsZSb依旧保持稳定的蛋白多聚体结构，具有更高的压力稳定性。<br> 为了进一步解析严格嗜压菌FtsZ蛋白耐受高压的分子机制，构建了一系列压力敏感菌和严格嗜压菌的嵌合体FtsZ。具有FtsZSb的N端或C端结构域的嵌合蛋白均可以在常压和高压条件下形成并保持稳定的蛋白多聚体，说明严格嗜压菌FtsZ蛋白的N端和C端结构域对于其耐受高压环境均具有一定贡献。本课题采用全新的角度来研究深海微生物的压力适应性，为探索深海微生物及其对高压极端环境的适应机制提供了新的数据。
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