乳酸菌中谷氨酸脱羧酶应答酸性pH环境胁迫的分子调控机制研究

氨基酸脱羧酶体系产生的质子泵效应是乳酸菌响应和抵御外界酸性环境的主要机制之一。研究拟以Lactobacillus brevis CGMCC 1306和谷氨酸脱羧酶作为模型，利用Red同源重组、荧光实时定量PCR等分子生物学方法，结合生物信息学和发酵生理学实验，克隆谷氨酸脱羧酶操纵子的相关基因，构建含操纵子相关基因的质粒以及敲除野生菌株的相关基因，从mRNA水平、蛋白水平和细胞生理水平研究谷氨酸脱羧酶操纵子中各相关基因的功能及基因间的相互作用机制，寻找和鉴定启动子区域中对转录起关键调控作用的顺式作用元件和反式作用因子，探明酸性pH环境与谷氨酸脱羧酶基因表达、活力调节之间的代谢调控关系和相应的信息触发、传递和调节机制。研究结果有助于阐明谷氨酸脱羧酶在乳酸菌中的生物学功能和从分子水平上探明乳酸菌的抗酸机理，也为研究乳酸菌中存在的基于其它类型氨基酸脱羧酶的调控机制提供参考。