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假单胞菌铁载体性质初步研究

陈绍兴  谢志雄  沈萍  
【摘要】:微生物在缺乏铁离子的环境条件下分泌一种低分子量(500-1500Da)的活性多肽,到体外螯合环境中的铁离子,以满足它生长的需要。这种活性多肽被称为铁载体(一般由6-12个氨基酸组成)。假单胞菌分泌的铁载体可以分为两个大类,一类称为pyochelin,是一种水不溶的低分子量的噻唑衍生物,结合铁离子的能力相对较弱,另外一类称为pyoverdine,是水溶性的黄绿色素,在400nm处有一个很好的吸收峰,结合铁离子的能力较强。大部分的活性多肽是由两部分组成,一个发色基团,在紫外线的照射下可以发荧光,还有一个多肽链,发色基团通过4个氨基酸的肽链结合在一个由4-6个氨基酸组成的多肽环上。不同种的假单胞菌其铁载体只有在个别的氨基酸上存在差异。根据铁载体以上的基本性质我们对从东湖水体中分离的假单胞菌产生的铁载体进行初步分析。发现铁载体在400nm的吸收峰随着pH值得不同而有所偏移(380-420nm),pH增大时波峰向长波移动,峰值略有增高,而pH减小时就向短波方向移动峰值略有下降,并且在主峰右侧出现一个肩的形状。这和文献报道的荧光假单胞菌的pyoverdine相吻合。证明我们分离的是pyoverdine。不同的温度试验表明:温度对这种类型的铁载体的影响不大,虽然吸收峰变得比较钝,但是当温度升高到120℃吸收峰还是在400nm左右,证明发色基团没有因高温而被破坏。当铁载体被铁离子饱和以后,全波段扫描发现400nm处的吸收峰的峰形没有发生了很大的改变,但在长波方向出现了一个大的平台,由于在400nm处的吸收峰没有消失,证明整体的结构没有遭到破坏,而在侧链上的苯环和氨基酸由于螯合了铁离子之后,相对的位置有所改变,很可能是导致平台出现的原因,另外排除了因加入的铁离子本身对铁载体也有影响存在。由于发色基团包含有苯环的氨基酸,在紫外线的照射下将产生强烈的荧光。假单胞菌的pyoverdine就是一种产荧光的铁载体,在螯合三价铁离子前后,发荧光的特性发生了有和无的变化,螯合三价铁离子之前在紫外线照射下,发出强烈的荧光,而在螯合了三价铁离子的铁载体荧光随即消失。我们推测,铁载体的发色基团由于和铁离子之间的相互作用,使的电子云发生重新排布,苯环的共轭破坏,导致了pyoverdine结合铁离子后荧光消失。

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