摘要：

鱼腥蓝细菌PCC7120(Anabaena sp.PCC7120)是一种丝状蓝细菌,具有生物固氮功能。当环境中缺乏化合态氮源的时候,菌丝上每隔10-20个营养细胞就会有一个发育成为异形胞,固定空气中的氮气。异形胞的固氮产物会输送给周围的营养细胞,营养细胞则为异形胞提供其生命活动所需要的碳源,整条菌丝由此维持在缺氮环境下的生长。 细菌酪氨酸激酶(BY-kinasese)和小分子量酪氨酸磷酸酶(LMW-PTP)是催化细菌中酪氨酸可逆磷酸化反应的主要调控蛋白,参与细菌中胞外多糖的输出过程。在本研究中,首次发现在鱼腥蓝细菌中alr2856、alr3059和all4432基因编码了细菌酪氨酸激酶。构建这三个基因的缺失突变体载体,筛选得到双交换突变体,缺氮诱导以后发现单个基因的突变没有引起明显的表型。 同时,还对鱼腥蓝细菌PCC7120中的小分子量酪氨酸磷酸酶的编码基因进行了研究。酶学特性的研究表明A1r5068是一个典型的小分子量酪氨酸磷酸酶,它能催化磷酸化的细菌酪氨酸激酶去磷酸化,点突变Alr5068的催化活性位点导致其磷酸酶活性丧失。在鱼腥蓝细菌体内,Alr5068的超表达菌株Ox5068在缺氮以后能够发育正常的有功能的异形胞,但菌丝易断裂,异形胞脱落导致Ox5068不能生长。Alr5068的点突变超表达菌株OxR15K在缺氮以后,不能形成异形胞多糖层,固氮酶活下降,细胞不能正常生长。在OxR15K菌株中,异形胞多糖合成基因hepA和hepC的转录在缺氮以后受到抑制。 以上结果表明,Alr5068参与了异形胞包被多糖层的形成,为研究异形胞特异性多糖的聚合与输出过程提供了新的思路和途径。

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