植物乳桿菌的低溫耐受能力與小分子熱休克蛋白hsp1有關
01
文章背景簡介
BACKGROUND INTRODUCTION
小分子熱休克蛋白(sHSP)是一種普遍存在的,低分子量的,與ATP無關的分子伴侶,具有大約由100個氨基酸組成的α-晶體結(jié)構(gòu)域。sHSP與細胞蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)密切相關,在應激條件(特別是熱刺激)下會對細胞起到保護作用。在應激信號的刺激下,sHSP會表達上調(diào)、組裝成動態(tài)寡聚體,與變性或部分展開的多肽結(jié)合,防止這些多肽發(fā)生不可逆的聚集。同時,一些sHSP還被證實與細胞膜相關,它們具有結(jié)合膜脂的能力,可以調(diào)節(jié)膜流動性和組織性。
乳酸菌是人類等哺乳動物腸道微生物群的天然成員,因其對宿主健康具有積極的作用而倍受關注。植物乳桿菌是乳酸菌的主要成員,是人類口腔、陰道和腸黏膜中最常見的乳酸桿菌之一,而且具有食品安全使用的歷史。不同植物乳桿菌具有不同促進健康的特性。與大多數(shù)益生菌只含有1-2個sHSP不同,植物乳桿菌WCFS1中已被鑒定出3個sHSP基因——hsp1、hsp2、hsp3,這一特點可能會賦予其更強的抗脅迫能力。通過對熱休克蛋白功能的分析、表達模式的評估、不同遺傳調(diào)控機制的研究,人們此前已發(fā)現(xiàn)三種sHSP在應激反應中會起到不同的作用。此外,hsp2的缺失并沒有顯著降低菌株對熱和其他應激的抵抗力——即使這一缺失在正常生長條件下依然會影響細胞形態(tài)和質(zhì)膜流動性。因此,人們推測這類伴侶蛋白具有維持蛋白質(zhì)組穩(wěn)態(tài)的普遍作用。
2019年4月,意大利福賈大學農(nóng)業(yè)、食品和環(huán)境科學系的Arena MP等人在《Frontiers in Microbiology》雜志(IF=4.259,生物 2區(qū))發(fā)表了題為“The Phenotypic Analysis of Lactobacillus plantarum shsp Mutants Reveals a Potential Role for hsp1 in Cryotolerance”的文章。文章主要內(nèi)容簡介如下:
02
所用到的主要方法
METHODS
1.蛋白質(zhì)聚集分析
2.細胞表面理化性質(zhì)分析(微生物粘附溶劑法MATS)
3.生物膜分析
4.耐熱性測試和凍融測試
5.熒光各向異性測量(膜流動性)
6.qRT-PCR
03
文章主要內(nèi)容摘要
ABSTRACT
小分子熱休克蛋白寡聚物通過與未折疊的底物相互作用,產(chǎn)生類似于分子伴侶的活性,會阻止底物分子的聚集和沉淀。研究從植物益生菌WCFS1中鑒定出了三種不同的sHSP編碼基因:hsp1、hsp2和hsp3。此前,通過對hsp2基因進行敲除(KO),人們分析發(fā)現(xiàn)這些基因具有不同的組織和轉(zhuǎn)錄調(diào)控特點,并認為這三種植物乳桿菌sHSP可能在應激反應中會起到不同的作用。為了進一步揭示sHSP的作用,本研究利用基于Cre-lox的系統(tǒng)構(gòu)建了hsp1和hsp3的KO突變體。任何一種基因的突變都會導致菌株正常條件下的生長能力受損。在與宿主相互作用和食品加工過程中經(jīng)常會遇到熱應力和其他應激情況。然而,突變菌株與親代菌株的熱休克存活率和胞質(zhì)蛋白的熱穩(wěn)定水平相似。轉(zhuǎn)錄分析表明,在突變的情況下,未突變的hsps和其他與應激相關的基因都會表達上調(diào),這可能彌補了HSP功能的損失。HSP3似乎與誘導耐熱性有關,而HSP1則是提高低溫耐受性所需的。對細胞表面性質(zhì)和質(zhì)膜流動性的研究結(jié)果顯示sHSP可能與細胞膜發(fā)生結(jié)合。有趣的是,HSP1的缺失與熱應力下膜的最大流動性水平較低有關。因此本文認為:HSP1在控制和改善膜流動性中發(fā)揮著作用,并且這可能與它的低溫保護作用有關。
▼
相關鏈接
▼
《Front Microbiol》:過表達LuxS可增強類植物乳桿菌抗逆性、促進生物膜形成
請輸入評論內(nèi)容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
圖片新聞
最新活動更多
-
8 BD新浪潮
- 高級軟件工程師 廣東省/深圳市
- 自動化高級工程師 廣東省/深圳市
- 光器件研發(fā)工程師 福建省/福州市
- 銷售總監(jiān)(光器件) 北京市/海淀區(qū)
- 激光器高級銷售經(jīng)理 上海市/虹口區(qū)
- 光器件物理工程師 北京市/海淀區(qū)
- 激光研發(fā)工程師 北京市/昌平區(qū)
- 技術專家 廣東省/江門市
- 封裝工程師 北京市/海淀區(qū)
- 結(jié)構(gòu)工程師 廣東省/深圳市