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乙酰乳酸合酶(Acetohydroxyacid Synthase,AHAs)是一种硫胺素二磷酸依赖性酶,是催化缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)和异亮氨酸(Ile)等支链氨基酸生物合成的关键酶,该酶的底物为酮酸类物质。乙酰乳酸合酶可以缩合两分子丙酮酸产生乙酰乳酸并最终合成缬氨酸和亮氨酸,也可以催化一分子丙酮酸和一分子2-酮丁酸合成乙酰羟基丁酸用以合成异亮氨酸。乙酰乳酸合酶在细菌真菌中研究较多,但在极端嗜盐古菌中还未有报道,本论文以地中海富盐菌Haloferax mediterranei作为研究菌株,对该酶进行了鉴定并研究了其对聚羟基脂肪酸酯(PHAs)积累的影响。首先,通过生物信息学分析在H.mediterranei中发现了编码AHAs的3个候选基因,包括编码小亚基的HFX1571(ilvN)、编码大亚基的HFX1572(ilvB)和HFX6032(ilvB3)。利用本实验室已建立的pyrF高效基因敲除系统和多糖敲除菌株DF50?eps,构建了上述3个候选基因的相关突变株:DF50?eps?ilvN、DF50?eps?ilvB、DF50?eps?ilvB3以及DF50?eps?ilvN?ilvB。然后,对突变株进行发酵培养从而探索上述基因在嗜盐古菌支链氨基酸合成中的作用和对PHAs积累的影响。在不添加氨基酸的发酵培养基中,与对照菌株DF50?eps相比,突变株DF50?eps?ilvN、DF50?eps?ilvB和DF50?eps?ilvN?ilvB的生长受到明显抑制,而DF50?eps?ilvB3的生长速率与对照株相当。该结果暗示,地中海富盐菌的乙酰乳酸合酶可能由两个相邻基因HFX1571和HFX1572共同编码,而HFX6032为冗余基因。当培养基中分别添加不同浓度的支链氨基酸(亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)后,可以明显缓解DF50?eps?ilvN、DF50?eps?ilvB和DF50?eps?ilvN?ilvB生长被抑制的现象,如同时添加浓度分别为0.1 g/L的亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸时,DF50?eps?ilvN?ilvB的菌体浓度与对照DF50?eps相似。该结果进一步说明HFX1571和HFX1572共同编码了有功能的嗜盐古菌乙酰乳酸合酶。同时发现,当HFX1571或者HFX1572敲除后,导致菌体基础代谢受阻,严重降低了PHAs的积累。本论文的研究工作,鉴定了地中海富盐菌中负责支链氨基酸合成的关键酶---乙酰乳酸合酶。该酶由小亚基IlvN和大亚基IlvB组成,分别由HFX1571和HFX1572编码,而HFX6032为冗余基因。