固氮斯氏假单胞菌四碳二羧酸转移酶DctPQM的跨膜结构分析与功能研究

固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501四碳二羧酸转移酶系由dctPQM基因编码。基因序列和结构分析表明,dctP,dctQ和dctM紧密连锁,并在核苷酸和氨基酸水平上与自生固氮菌棕色固氮菌的四碳二羧酸结合蛋白基因dctP和转运蛋白基因dctQM高度同源。经分析表明,DctP不含跨膜区,DctQ包含5个跨膜区,DctM包含12个跨膜区。为验证四碳二羧酸转运系统对固氮能力的增强作用,将含有完整dctPQM基因的DNA片段连接在自杀性转移质粒载体pSZ21的Tn5转座区域中,获得重组质粒pSZY6.采用三亲接合方法,经Tn5转座作用将dctPQM基因随机插入到野生型菌株A1501的染色体上,构建了重组菌株 A-142.经nptⅡ基因的PCR扩增实验证明,该重组菌株确实携带了额外拷贝的dct结构基因。该重组菌株以不同浓度的琥珀酸、延胡索酸和苹果酸(20,10和 5 mmol/L)为惟一碳源生长时,其固氮活性均明显高于野生型菌株A1501,表明额外拷贝的四碳二羧酸转移酶系编码基因dctPQM能增强受体菌的固氮能力。