基因局部改组技术在ubiA基因突变中的应用

摘要

辅酶Q(coenzyme Q,CoQ)作为线粒体呼吸链中的递氢体具有较高的学术及应用价值。由ubiA基因编码的4-羟苯甲酸聚异戊二烯转移酶(UbiA)是大肠杆菌CoQ生物合成途径的限速步骤,但通过系统突变对其结构进行研究鲜有报道。【目的】应用化学合成的随机序列寡核苷酸,对ubiA基因编码活性区域的DNA序列进行随机突变。【方法】以大肠杆菌MC4100的ubiA基因插入灭活突变株为受体,将化学合成的随机序列替换目标区域序列,进行ubiA基因的局部改组;最终对所得突变株的ubiA改组基因的突变序列及其功能进行对应分析。【结果】ubiA基因局部改组后经过两轮筛选,得到CoQ产量发生不同程度变化的7株ubiA基因突变株,与野生型ubiA相比改组型ubiA的编码序列呈显著变化,其测序结果从一个侧面证实了文献报道的3个天冬氨酸位点与ubiA基因所编码蛋白的催化活性之间的关系。【结论】本文建立的基因局部改组技术是可行的;利用该技术初步揭示了UbiA中对其活性具有重要贡献的部分氨基酸位点。