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中国兽医杂志2025年第06期:瘤胃产甲烷古菌噬菌体来源的mtaA的鉴定与功能分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴海军;李好;崔超文;李村院;刘开平;戴继鸿;倪伟;胡圣伟;

单位:石河子大学生命科学学院;

摘要:产甲烷古菌在反刍动物生理健康中具有重要作用,反刍动物瘤胃产甲烷过程不仅影响反刍动物的能量代谢和饲料利用率,还与温室气体排放密切相关,为了探究噬菌体对瘤胃产甲烷过程是否有影响,本试验将组装得到的瘤胃产甲烷相关噬菌体编码的辅助代谢基因mtaA进行生物信息学分析、原核表达和蛋白纯化,并通过紫外分光光度法测定MtaA的辅酶M(CoM)依赖性甲钴胺[CH_3Cob(Ⅲ)]的甲基转移。生物信息学分析结果显示,瘤胃产甲烷相关噬菌体来源的MtaA蛋白与甲烷古菌相似,由Zn~(2+)及其配体共同组成蛋白活性中心,预示着噬菌体来源的MtaA蛋白可能也具有转移甲基的生物学活性;系统发育分析结果显示,噬菌体来源的MtaA蛋白与甲烷杆菌科古菌属来源的MtaA序列相似性为99.7%,推测噬菌体来源的mtaA基因最初可能是由甲烷杆菌科转移并整合到噬菌体基因组中;本试验成功构建了pET-24a(+)-mtaA重组质粒,纯化获得MtaA蛋白;生物活性检测结果显示,当反应体系中MtaA蛋白浓度达到50 mg/mL时,520 nm处测定的吸光度值显著降低(P=0.013)。结果表明,瘤胃产甲烷相关噬菌体来源的MtaA具有转移甲基的生物活性,噬菌体在调控微生物群落中的作用可能为防控动物肠道病原菌提供新的思路,对保障动物健康和食品安全具有重要意义。

关键词:瘤胃;;产甲烷;;噬菌体;;mtaA;;活性鉴定

基金资助:新疆自治区天山英才项目(2022TSYCCX0125)