NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG VÀ GIẢI TRÌNH TỰ GEN LACCASE 3 (Folac3) TỪ NẤM MỐC FUSARIUM OXYSPORUM

Đặng Thanh Hà, Lê Kim Tuân, Phạm Thị Ngọc Lan, Hoàng Tấn Quảng, Trần Thúy Lan, Nguyễn Đức Huy

DOI: http://dx.doi.org/10.26459/hueuni-jns.v127i1C.4892

Abstract


Laccase thuộc nhóm enzyme oxi hóa nhân đồng, xúc tác phản ứng oxi hóa nhiều hợp chất hữu cơ vòng thơm khác nhau khi có mặt của O2. Laccase được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau đặc biệt công nghiệp dệt, nhuộm và xử lý ô nhiễm môi trường. Gen mã hóa laccase ở nấm mốc F. oxysporum HUIB02 được phân lập bằng phản ứng khuếch đại PCR với cặp mồi đặc hiệu có kích thước khoảng 2 kb. Sau khi được tạo dòng và giải trình tự, kết quả thu nhận được cho thấy gen Folac3 có chiều dài 1957 nu gồm 3 đoạn exon và 2 đoạn intron, mã hóa một protein có chiều dài 617 aa. Phân tích cấu trúc protein Folac3 cho kết quả là một protein nội bào không có trình tự tín hiệu peptide và có 7 vị trí glycosyl hóa kiểu N. Cấu trúc bậc 2 Folac3 bao gồm 6 chuỗi xoắn α và 30 phiến β, trong khi cấu trúc không gian Folac3 tương đồng cao với enzyme oxi hóa nhân đồng ở S. cerevisiae. Kết quả tạo dòng thành công gen Folac3 sẽ cung cấp nguồn nguyên liệu di truyền quan trọng cho phân tích biểu hiện dị chủng tái tổ hợp cũng như ứng dụng laccase tái tổ hợp sau này.


Keywords


Fusarium oxysporum, laccase, Folac3, tạo dòng

References


Canero D.C., Roncero M.I., (2008), Functional analyses of laccase genes from Fusarium oxysporum. Phytopathology 98(5): 509-518.

Chen Y.C., Kidd B.N., Carvalhais L.C., Schenk P.M., (2014), Molecular defense responses in roots and the rhizosphere against Fusarium oxysporum. Plant signaling & behavior 9(12): e977710.

Forootanfar H., Faramarzi M.A., (2015), Insights into laccase producing organisms, fermentation states, purification strategies, and biotechnological applications. Biotechnology Progress 31(6): 1443-1463.

Gavel Y., von Heijne G., (1990), Sequence differences between glycosylated and non-glycosylated Asn-X-Thr/Ser acceptor sites: implications for protein engineering. Protein engineering 3(5): 433-442.

Kelley L.A., Mezulis S., Yates C.M., Wass M.N., Sternberg M.J., (2015), The Phyre2 web portal for protein modeling, prediction and analysis. Nature protocols 10(6): 845-858.

Kwiatos N., Ryngajllo M., Bielecki S., (2015), Diversity of laccase-coding genes in Fusarium oxysporum genomes. Frontiers in microbiology 6: 933.

Mikolasch A., Schauer F., (2009), Fungal laccases as tools for the synthesis of new hybrid molecules and biomaterials. Applied Microbiology and Biotechnology 82(4): 605-624.

Nielsen H., (2017), Predicting Secretory Proteins with SignalP. Methods in molecular biology 1611: 59-73.

Piscitelli A., Pezzella C., Giardina P., Faraco V., Giovanni S., (2010), Heterologous laccase production and its role in industrial applications. Bioengineered bugs 1(4): 252-262.

Pollegioni L., Tonin F., Rosini E., (2015), Lignin-degrading enzymes. The FEBS journal 282(7): 1190-1213.

Reyes-Medina M.A., Macias-Sanchez K.L., (2015), GTPase Rho1 regulates the expression of xyl3 and laccase genes in Fusarium oxysporum. Biotechnology letters 37(3): 679-683.

Sambrook S., Russell D.W., (2003), Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, New York.

Taylor A.B., Stoj C.S., Ziegler L., Kosman D.J., Hart P.J., (2005), The copper-iron connection in biology: structure of the metallo-oxidase Fet3p. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102(43): 15459-15464.

Upadhyay P., Shrivastava R., Agrawal P.K., (2016), Bioprospecting and biotechnological applications of fungal laccase. 3 Biotech 6(1): 15.

Virk A.P., Sharma P., Capalash N., (2012), Use of laccase in pulp and paper industry. Biotechnology Progress 28(1): 21-32.

Viswanath B., Rajesh B., Janardhan A., Kumar A.P., Narasimha G., (2014), Fungal laccases and their applications in bioremediation. Enzyme research 2014: 163242.