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文献阅读:Nitrogen status dependent oxidative stress tolerance conferred by overexpression of MnSOD and FeSOD proteins in Anabaena sp. strain PCC7120  

2011-10-25 21:24:29|  分类: 文献阅读 |  标签: |举报 |字号 订阅

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文献信息:

Plant Mol Biol (2011) 77:407–417
       DOI 10.1007/s11103-011-9821-x

-------------------------------------------------------

 Nitrogen status dependent oxidative stress tolerance conferred by overexpression of MnSOD and FeSOD proteins in Anabaena sp. strain PCC7120

Prashanth S. Raghavan ? Hema Rajaram ?
       Shree K. Apte

     Molecular Biology Division, Bhabha Atomic Research Centre,
     Trombay, Mumbai 400 085, India

---------------------------------------------------
Received: 16 June 2011 / Accepted: 21 August 2011 / Published online: 1 September 2011
Springer Science+Business Media B.V. 2011

 

摘要:

7120的SOD(超氧化物歧化酶)分为FeSOD和MnSOD两种,MV处理可使7120中的SOD酶活丧失从而导致细胞裂解。

1.缺氮条件下,超表达MnSOD (sodA) 可增强菌体抗氧化能力,而超表达FeSOD (sodB)却是不利的。

2. 添加氮源条件下,超表达此两种SOD,尤其是FeSOD (sodB),都可明显的增强菌体的抗氧化能力。

结论:在氧胁迫下,不同SOD的作用与含氮状态有关

 

背景:略

 

材料方法选:

1.       抗氧化(M.V.)能力检测

2.       菌株构建。特别点:SOD与GFP各自带SD序列,独立翻译。因为用SOD-GFP来检测SOD的生理活性不好。

3.       SOD酶谱;WB+免疫;FeSOD和MnSOD的体内超表达;显微镜观察表型

 

结论选:

1.       体内超表达FeSOD(AnsodB+菌)不影响菌体的细胞大小;但无论是否缺氮环境,超表达MnSOD(AnsodA+菌)都会使细胞变大。

2.       无论是否缺氮,两个酶各自超表达后各自酶活都会上升3-4倍,且表达其中一个不会影响另一个的酶活

3.       AnsodA+菌中,FeSOD只在胞质中表达,而MnSOD在胞质与膜组分中均有表达。(通过WB实验证实)

4.       关于FeSOD与MnSOD在不同氮源环境下体内超表达后,检测的菌体抗氧化性数据以及显微下细胞形态改变数据,略。

 

讨论摘要:

1.       为什么超表达MnSOD会影响细胞大小,可能与MnSOD的膜定位有关。

2.       为什么缺氮条件下超表达FeSOD反而对菌体不利?

a.       FeSOD催化产生的H202会通过梅林反应氧化FeSOD固有的Fe2+离子,而一旦H202超过细胞的清理能力就会使FeSOD丧失活性。恶性循环会破坏体力的还原性氛围。异型胞中的固氮酶对氧高度敏感会因此失活;正常营养细胞的色素会被氧化漂白丧失光合活性。

b.       过表达FeSOD会导致Fe的短缺,而Fe离子也是固氮酶的重要成分;另一方面有文献显示缺铁会导致氧化胁迫,AnsodB+在缺氮下状态不好可能是受到来自氧化胁迫的间接影响。

c.        可能在AnsodB+菌中过表达FeSOD使之与MnSOD单体形成了异源二聚体,异型胞中的MnSOD含量被认为是非常重要的,缺少有活性的MnSOD同源二聚体会使AnsodB+中的固氮酶失活。

 

写作参考段:

1.       The plasmid pAMsodA and pAMsodB were conjugated into Anabaena 7120 using a conjugal E. coli donor [HB101(pRL623 + pRL443)] (Elhai and Wolk 1988; Elhai et al. 1997), which has the AvaI/AvaII methylase encoding plasmid (pRL623) and the conjugal plasmid (pRL443) as described in Table 2. Exconjugants were selected on BG-11, N+, Nm25 plates as described earlier (Elhai and Wolk 1988) and repeatedly subcultured to allow for segregation. The recombinant Anabaena strains, thus obtained, were designated as AnsodA+ and AnsodB+ (Table 2) and were maintained on BG-11, N?, Nm25 plates.

2.       When grown in combined nitrogen-deficient medium with continuous shaking (100 rpm), the AnsodB+ cultures exhibited fragmentation of filaments and detachment of heterocysts with increasing duration of growth (Fig. 4A) accompanied by a time dependent decrease in FeSOD activity and extractable protein (Fig. 4B).

 

 

 

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