嗜碱菌膜蛋白系统介导的细胞膜外和胞内间的Na+循环是其嗜碱适应性的重要基础,而Na+/H+反向载体是Na+循环过程中的关键因素之一。Mrp Na+/H+反向载体系统是存在于嗜碱菌Bacillus特殊的反向载体系统,其特殊性在于Mrp系统是由六至七个基因编码的膜蛋白组成的异体蛋白复合体,结构和作用机理有别于广泛存在的单基因编码的反向载体。本课题通过对嗜碱菌Bacillus属的Mrp系统的研究,从分子水平揭示其结构和功能的相关性,研究内容包括Mrp系统基因和蛋白质的生物信息学分析;Mrp系统基因的克隆和测序;含有亲和标签的重组Mrp系统膜蛋白的构建;通过优化蛋白质表达条件如表达载体、温度、培养基等实现了重组MBP-MrpF膜蛋白的超量表达;重组MBP-MrpF膜蛋白的亲和纯化以及活性分析;利用MrpF极其跨膜螺旋作为疏水多肽标签对目标蛋白的活体锚定和离体固定。通过以上研究,不仅为涉及Mrp系统蛋白质尤其是MrpF的结构和功能研究提供了充足的研究材料,并且从结构生物学的角度为利用膜蛋白提供了前期研究基础。
英文主题词alkaliphile; membrane transporter; protein complex; Mrp Na+/H+ antiporter; affinity membrane protein purification