在Cyanbacterium中修复照相系统II需要FTSH蛋白酶SyneChocystis.6803损坏的UV-B辐射

UV-B辐射通过损坏水氧化的Mn簇抑制PSII复合物的电子传输，并导致反应中心复合物的D1亚基的降解[1那2]。在完整的细胞中，可以通过抑制的PSII活性恢复德诺维D1亚基的合成[3.]。当在高等植物和蓝藻中的可见光诱导时，FTSH蛋白酶已被证明在D1蛋白的换档中起重要作用[4.那5.]。然而，FTSH在UV-B照射下PSII损伤和修复的作用尚未阐明。在这里，我们通过使用突变菌株来研究这个问题SyneChocystis.6803个蓝杆菌，缺乏SLR0228.编码一个FTSH同源物的基因。

SyneChocystis.sp。PCC 6803细胞在旋转振荡器中在30℃下在5％CO的旋转振荡器中在BG-11生长培养基中繁殖₂- 中间的气氛。通过中断，构建了MFTSH突变体SLR0228.如参考文献所述的含氯霉素抗性盒的基因。[5.]。在开放的玻璃容器中进行UV-B照射，其中细胞悬浮液为6.5mg CHL mL^-1形成一层10毫米。vilbert-lourmat VL-215M灯用作UV-B光源，在312nm处具有最大发射，与0.1mm醋酸纤维素过滤器（Clarfoil，Comparaluds，UK）组合，以筛选任何UV-C贡献。UV-B强度为4.8毫米^-2（≈13mem^-2S.^-1）在细胞悬浮液的表面。通过定量RT PCR检测FTSH同源物基因的转录物水平的UV诱导的变化。使用Hansatech DW2 O测量光饱和稳态氧气进化速率₂电极在1000 mem的光强度下^-2S.^-1在0.5mm 2,5-二甲基的存在下P.- 苯并喹诺酮作为电子受体。

蓝杆菌SyneChocystis.6803有四种膜结合的ATP依赖性FTSH蛋白酶编码SLR0228.那SLR1390.那SLR1604.和SLL1463.基因[6.]。通过定量RT PCR检查了UV-B辐射对这些基因的相对转录水平的影响。如图中的数据所示1。在90分钟的UV-B暴露后，所有四种基因诱导超过2倍，具有最显着的效果SLR0228.和SLR1604.转录物。

UV-B诱导FTSH同源基因的表达。通过定量RT PCR检测转录物水平SLR0228.（右舱口），SLR1604.（交叉舱口），SLR1390.（左舱口），SLL1436.（水平舱口）基因

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在寻找FTSH蛋白酶的作用，我们研究了来自其SLR0228.基因已删除。与WT相比，MFTSH菌株在UV-B暴露下显示出加速氧气蒸馏的损失，并且在可见光下几乎完全缺乏恢复（图。2。）。在蛋白质合成抑制剂LiNcomcin存在下，MFTSH菌株中的氧气进化的损失几乎是相同的动力学（图。2。）。

UV-B诱导损失和氧气进化的恢复。在暴露于UV-B光期间，在WT（圆圈）和MFTSH细胞（上升三角形）中遵循氧气进化的时间过程，随后的低强度恢复（40 mem^-2S.^-1） 可见光。在WT细胞的LiNcomcin存在下也显示出氧气进化的时间过程（下行三角形）

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我们的数据表明，FTSH蛋白酶是UV损坏的PSII中心的有效修复所必需的SyneChocystis.6803细胞。考虑到恢复PSII活动需要德诺维D1反应中心蛋白的合成[3.[我们得出结论，在MFTSH菌株中，D1蛋白的降解和合成被阻断。

匈牙利授予机构OTKA（T034321）的授予支持这项工作得到了支持。

隶属关系

1. 植物生物学研究所，生物学研究中心，匈牙利塞格德

   奥迪利亚·克雷吉，富士斯科拉，彼得B科斯和IMRE VASS

2. 生物科学系，伦敦帝国学院，生物化学大厦，南肯辛顿校区，伦敦，英国SW7 2AZ

   彼得·尼克松

通讯作者

对应于奥迪利亚·克雷基。

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