蓝藻细胞分裂关键蛋白FtsZ的性质及其调控

发布时间：2020-12-18 06:06

　　FtsZ是第一个被鉴定出来的定位在原核细胞分裂隔膜处的蛋白,是真核生物中微管蛋白的同源类似物。FtsZ非常保守,几乎发现于所有的原核生物中,作为主要的细胞骨架蛋白,在细胞分裂中起着关键的作用。大肠杆菌（Escherichia coli）等细菌FtsZ已在体外广泛研究。大肠杆菌的FtsZ（EcFtsZ）装配成长度为30-50个亚基的单线状原丝纤维,具有很高的GTP水解活性。组装,水解和解聚的循环使得FtsZ原丝纤维在体内和体外都具有高度动态性。这些原丝纤维在体内与其它十几种辅助蛋白一起,形成了高度动态的收缩环（Z环）。收缩环是细菌细胞分裂器的主要部分,在细菌分裂的末期,收缩环收缩使细菌分为两个细胞。蓝藻是最简单最原始的单细胞原核生物,含有叶绿素a,是可以进行产氧光合作用的最古老的生物体。在形态上,蓝细菌具有革兰氏阴性细菌的外膜特征,但蓝细菌中细胞分裂的调控系统具有与革兰氏阳性菌相同的特异性成分,而植物叶绿体又起源于内共生的古生蓝藻,因此研究蓝细菌细胞分裂系统与细菌和叶绿体的相似之处和差异,将为揭示细菌分裂的机理和进化提供新的见解。在这里,我们研究了单细胞聚球藻Synechocystis ... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 细胞骨架蛋白FtsZ
        1.1.1 FtsZ亚基和原丝结构
        1.1.2 FtsZ组装的生化特性
        1.1.3 FtsZ在进化上的亲缘关系
    1.2 细胞分裂的关键细胞器——Z环
        1.2.1 Z环与细胞膜的结合
        1.2.2 分裂体的形成
        1.2.3 通过弯曲原丝产生收缩力的证据
    1.3 细胞分裂的负调控系统
        1.3.1 NO系统
        1.3.2 SOS系统
        1.3.3 Min系统
    1.4 本课题的研究目的及意义
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 培养基及缓冲液的配方
        2.1.4 菌株及质粒
    2.2 实验方法
        2.2.1 目的基因重组质粒的构建
        2.2.2 目的蛋白的提取和纯化
        2.2.3 定点突变
        2.2.4 蛋白性质测定
第三章 实验结果
    3.1 蓝藻FtsZ聚合的动力学特征
        3.1.1 SyFtsZ蛋白的表达与纯化
        3.1.2 蓝藻FtsZ聚合的动力学特征
        3.1.3 不同pH下缓冲液中SyFtsZ的不同组装特性
        3.1.4 SyFtsZ的高度弯曲结构
    3.2 SyFtsZ上影响束状结构形成的关键位点的研究
        3.2.1 突变体质粒的构建及蛋白纯化
        3.2.2 pH7.5 时野生型与突变型SyFtsZ聚合动力学的比较
        3.2.3 pH7.2 时野生型与突变型SyFtsZ聚合动力学的比较
        3.2.4 突变体SyFtsZ-TS GTP酶活的变化
        3.2.5 EcFtsZ突变体的生化特性
    3.3 蓝藻Min蛋白聚合的动力学
        3.3.1 细菌MinCDE共聚物的组装
        3.3.2 蓝藻MinCDE共聚物的组装
第四章 讨论与总结
    4.1 蓝细菌的特点
    4.2 比较分析蓝细菌FtsZ的生化特性
    4.3 FtsZ弱的动态活性增加稳定性
    4.4 负调控Min系统蛋白的组装特性
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢



本文编号：2923499