农业生物技术学报

作者：刘成洁, 牛熙, 黄世会, 王嘉福, 冉雪琴

单位：1 贵州大学 生命科学学院/农业生物工程研究院/高原山地植物资源保存与创新教育部重点实验室,贵阳 550025;2 贵州大学 动物科学学院,贵阳 550025

关键词：ABC转运蛋白(ABCT),原核表达,锰耐受,沙福芽胞杆菌,大肠杆菌,

基金：贵州省科技创新人才团队项目(黔科合平台人才[2019]5615)

细胞中ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter proteins, ABCT)对有毒物质的耐受性起着关键作用,参与细菌生长及毒性化合物的排出。沙福芽胞杆菌(Bacillus safensis) ST7具有较强的锰氧化能力,其中ABCT基因(Gene ID: 46572106)在锰胁迫下表达显著上调,可能与沙福芽胞杆菌的锰耐受能力有关。为了解析沙福芽胞杆菌ABCT在锰胁迫过程中的作用,利用PCR、qPCR和SDS-PAGE等方法,克隆沙福芽胞杆菌ST7的ABCT基因,构建过表达载体,转化大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3),测定重组菌株的生长曲线、生物膜生成量、耐锰能力和锰氧化活性,研究ABCT基因异源表达对大肠杆菌的锰耐受能力和锰氧化活性的影响。结果显示,重组菌株携带完整的ABCT基因,并在BL21 (DE3)细胞中表达量显著上调(P<0.05),其生长不受影响,生物膜形成能力增强;锰胁迫下ABCT基因表达提高1.41倍,具有时间和浓度依赖性;与对照菌株相比,重组菌株锰耐受浓度和锰氧化活性提高了1.5倍以上。结果表明,沙福芽胞杆菌ABCT基因参与大肠杆菌锰转运和生物膜形成过程,该基因的过表达可以提高大肠杆菌对锰(Ⅱ)的氧化活性和耐受能力。本研究对锰氧化细菌开发和应用具有重要意义。

来源：2025年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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