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超热活性 Cas9 编辑工具揭示了独特的亚砷酸甲基转移酶在嗜热菌 HB27 抗砷系统中的作用
摘要 从细菌到人类，许多生物体都存在砷解毒系统。在之前的研究中，我们在嗜热菌 Thermus thermophilus HB27 ( Tt SmtB ) 中发现了一个砷反应转录调节因子。在这里，我们更详细地描述了嗜热菌的砷抗性系统。我们采用基于 Tt SmtB 的下拉分析，对用砷酸盐和亚砷酸盐处理的培养物的蛋白质提取物进行研究，以获得 S -腺苷酸-L-蛋氨酸 (SAM) 依赖的亚砷酸盐甲基转移酶 ( Tt ArsM )。进行了体内和体外分析，以阐明砷抗性网络的这一新组成部分及其特殊的催化机制。在大肠杆菌中异源表达 TtarsM 可在中温温度下实现亚砷酸盐解毒。尽管 Tt ArsM 不含有典型的亚砷酸盐结合位点，但纯化的蛋白质确实会催化 SAM 依赖性的亚砷酸盐甲基化，形成单甲基亚砷酸盐 (MMA) 和二甲基亚砷酸盐 (DMA)。此外，体外分析证实了 Tt ArsM 和 Tt SmtB 之间的独特相互作用。接下来，开发了一种高效的基于 ThermoCas9 的基因组编辑工具，以删除嗜热菌基因组上的 Tt ArsM 编码基因，并确认其参与亚砷酸盐解毒系统。最后，用编码稳定化黄色荧光蛋白 (sYFP) 的基因取代嗜热菌 D TtarsM 基因组中的 TtarsX ef flux 泵基因，以创建灵敏的基于基因组的生物报告系统，用于检测砷离子。