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十字花科蔬菜黑腐病菌的蔗糖分解酵素基因之選殖定序與分析

為了解決SCRK的問題，作者廖俊儒 這樣論述：

中文摘要 Xanthomonas capmestris pv. campestris 是一種重要的革蘭氏陰性菌, 在農業上它是引起嚴重的十字花科蔬菜黑腐病之病源菌, 在工業上則是被用來生產具廣泛應用價值的 xanthan gum (又稱為黃原膠的一種胞外多醣)的菌種。 在培養基上, X. campestris 能利用蔗糖作為碳源而生長良好, 且可產生大量的胞外多醣; 在感染植物時, 寄主經光合作用產生並輸送至各處的蔗糖也會是此菌的直接碳源。 涉及蔗糖之利用的基因已經在幾種革蘭氏陽性菌與陰性菌被廣泛地研究, 但在

X. campestris 卻一直未見有這方面的報告被提出。本實驗以Xanthomonas capmestris pv. campestris 為實驗菌種，以跳躍子pUT-Tn5(pfm)/Tc致突變法獲得一株完全不具蔗糖分解酵素的突變株Xc17suc-41，再利用基因間的同質性重組交換完整的選殖出X. c. pv. campestris的蔗糖分解酵素基因。依核甘酸定序的結果可選殖到一個包括跳躍子嵌入位置的open reading frame (ORF)，全長共1194 bps， 可轉譯出397個胺基酸，推測分子量為43046.50 Daltons 的蛋白產物。將此蛋白產物的胺基酸序列進行比

對，發現與glycoside hydrolase family 13的酵素有相當高的同質性。胺基酸序列中包括4個 “consreved” 區域與4個重要的胺基酸，Asp-41是整個酵素的催化中心；Glu-83具有催化酸基形成的功能，並主導蔗糖的水解；Asp-153與His-152則可能扮演穩定酵素結構的角色。從互補試驗中得知，互補株Xc17suc-41(p2GPSNCIS)對蔗糖的分解能力與野生株相仿，證明選殖到的基因確實是Xc17的蔗糖分解酵素。