耐辐射奇球菌特殊Fur蛋白的功能研究

耐辐射奇球菌（Deinococcus radiodurans，DR）高效的抗氧化能力是其极端抗性的重要原因，它的Mn/Fe代谢系统对辐射损伤的蛋白有重要的保护作用。但关于Mn/Fe代谢及抗氧化相关蛋白如何在DR菌协同作用还未被解释清楚。前期研究中，我们鉴定了OxyR和DtxR蛋白，而属于Fur蛋白家族的DR0865的功能却仍未鉴定。Fur蛋白家族可以调控Mn/Fe和氧化压力应激蛋白。序列比对发现DR0865是DR菌中唯一一个属于Fur家族的蛋白，它具有和H.pylori的Fur相似的三个可能金属离子结合功能域，但在具体的位点上又有差异。因此，通过对DR0865蛋白功能和转录调控研究，不仅有利于丰富Fur蛋白家族的工作机制，更有利于剖析DR菌的抗氧化机制（包括Mn/Fe调控），为构建DR菌的氧化压力调控网络奠定基础。

金属离子的代谢平衡在原核生物和真核生物中都十分的重要。耐辐射奇球菌是一种极端微生物，它对电离辐射、紫外等一系列的极端环境有很强的耐受力。很多研究发现该菌胞内相对较高的锰/铁比率对其的抗性机制有重要的意义。在此研究中，我们对锰/铁调控的机制进行了研究，获得了以下结果：.1、鉴定了DR0865为Fur家族的蛋白。我们发现dr0865的突变株对锰压力条件下十分敏感，此外，该突变株还对电离辐射、紫外的压力也表现出了敏感性；.2、通过ICP-MS实验，我们还发现在突变株中积累了相对多的Mn、Cu、Fe等金属离子，说明DR0865不仅仅只在锰离子代谢平衡中起到作用；.3、通过对突变株和野生株在锰压力条件下的转录组研究，我们进一步发现DR0865对mntE（锰离子外排蛋白）起正调控作用，而对dr2283, dr2284和dr2523（ABC依赖的猛吸收蛋白）起负调控作用。进一步证明了DR0865对锰的调控作用；.4、我们还纯化了DR0865蛋白，DNA结合实验证明了它可以与dr2523结合，并且结合能力随着金属离子浓度的增加而增强。