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GlnR蛋白是一种全局性转录调控因子,归属于MerR蛋白家族,参与多种代谢酶合成、次级代谢以及转运相关的基因的表达调控。据报道,GlnR蛋白可以识别一段特异性反向重复DNA序列:5′-TGTNAN7TNACA-3′,并且通过与该DNA序列结合以改变启动子区结构,从而影响RNA聚合酶和启动子的结合,进而对转录产生影响。研究发现,谷氨酸及谷氨酰胺作为细菌细胞内最主要的氮供体,其代谢是细菌细胞氮源代谢的重要组成部分。在多个细菌中(如枯草芽孢杆菌、肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌等),都发现glnR和glnA基因(谷氨酰胺合成酶编码基因)相连排列,组成了glnRA操纵子,共同受到GlnR蛋白的负调控作用。近年来,虽然已有部分关于细菌GlnR转录调控因子的研究,但针对无乳链球菌GlnR因子的相关研究,国内外均未见报道。为了确认无乳链球菌中GlnR因子是否存在,是否对glnRA操纵子进行了表达调控,本文通过DNA-蛋白体外相互用实验对此进行了间接验证,并设计完成了以下实验内容:1.根据GeneBank数据库无乳链球菌NEM316的基因序列设计一对特异性引物,克隆了广西患病罗非鱼无乳链球菌的glnR基因,该基因的ORF全长为372bp,编码124个氨基。2.成功构建重组表达质粒pGEX-4T-glnR,并使外源基因glnR地在大肠杆菌JM109中顺利表达。且在37℃下诱导,重组蛋白大部分以可溶性蛋白的形式存在。此外,对表达条件进行了优化,IPTG诱导表达的最佳浓度为3.0mmol/L,最佳诱导时间为5h。并利用亲和层析的方法及凝血酶纯化GlnR蛋白。3.根据GeneBank数据库中已公布的无乳链球菌A909的基因组序列,利用软件Genome2D预测了GlnR蛋白的DNA结合位点,设计一对特异引物,利用PCR技术克隆了无乳链球菌glnRA操纵子启动区的基因片段RA。实验结果显示,该DNA片段全长153bp,且包含预测的GlnR蛋白的预测DNA结合位点。4.利用EMSA(凝胶迁移率变动分析实验)对无乳链球菌GlnR的蛋白与目标DNA间的体外相互作用进行了初步研究。结果表明,无乳链球菌GlnR因子能够与目标片段RA结合,初步证实了无乳链球菌GlnR因子对其glnR和glnA基因的转录极有可能具有正调控作用,从而影响无乳链球菌的谷氨酸和谷氨酰胺代谢。谷氨酸可能作为效应小分子,增强GlnR与目标DNA的结合,而谷氨酰胺则降低了GlnR因子和目标DNA的结合能力。此外,研究还发现,除了在启动子区存在两个GlnR因子的结合位点glnRAo1和glnRAo2外,在无乳链球菌的glnR基因的开放阅读框内,还存在1个可能的结合位点glnRAo3。