幾丁質(chitin),是以β(1-4) 鍵結N-乙醯葡萄糖胺(N-Acetylglucosamine) 而成之 無分支聚合物,一般存在於節肢動物之外殼及真菌類之細胞壁上。幾丁 (chitinase ) 是一種可分解幾丁質的酵素,我們期望能藉著幾丁 基因之選殖(cloning) 提供此 種酵素之有效來源,並且探討酵素機制及基因層次之特性。 Aeromonas hydrophila CH1是自土壤中篩選得到,可分泌幾丁 的革蘭氏陰性桿菌, 我們自其中篩選出幾丁 的基因,並進行蛋白質及基因層次之探討。本篇論文主要內 容包括三大部分:第一部分為以大腸桿菌MC1061為宿主,質体pBR322為載体,構築A .hydrophila CH1 的機因庫。以膠狀幾丁質為受質,大腸桿菌JA221 為宿主,自基因 庫中篩選到具有幾丁 活性的基因。將選殖到的幾丁 基因進行次選殖,縮短插入基 因長度至 4.5Kb,並作限制圖譜解析。最後再以南氏吸漬法(Southern blotting) 來 証實選殖到的幾丁 確實源自於A.hydrophila CH1。第二部分為蛋白質層次之分析; 將A.hydrophila CH1及含幾丁 基因之大腸桿菌的細胞外粗萃取酵素,以親和性吸附 法(affinity adsorption) 進行幾丁 之純化,並以SDS-PAGF分析,顯示所選殖到之 幾丁 之活性,發現其活性相當,每毫克的蛋白質中皆含15∼20單位的幾丁 。在有 關幾丁 調節機制之研究,幾丁 表現可受到碳源之影響,由A.hydrophila CH1及含 幾丁 基因之大腸桿菌而來之幾丁 皆可被幾丁質誘發,且可被葡萄糖強烈抑制。第 三部分為利用Henikoff所發展的單向刪除法,將4.5Kb 的幾丁 基因分解成23個連續 且重疊之DNA 片段,再利用雙去氧鏈終結法得到完整的幾丁 基因的DNA 序列。 由上述實驗指出,幾丁 基因應屬於一種異化敏感基因(catabolite senstive genes ) 在其上游應有調節基因存在,並且其調節訊號可被大腸桿菌認知。由DNA 序列分析 ,我們可在其5'- 近旁基因區域,找到 CRP鍵結處,-10 區域及-35 區域之保留序列 ,並且得知其開放釋讀架(open reading frame)約為 1.9kb。
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