极地海冰细菌分泌的胞外蛋白酶温度适应的多样性及其结构与温度适应的关系研究

极地具有独特的地理及气候特征,终年被冰雪所覆盖。变化极大的光照辐射、贫乏的营养供给、极低的温度造就了极地微生物特殊的生物学特征。对它们的研究将有助于揭示生命起源、生命极限、生命本质等生命科学上最大的悬念。蛋白酶作为最大并且最重要的一个酶类家族，尤其是丝氨酸蛋白酶，对极地微生物的生长繁殖起到至关重要的作用。本课题拟从极地海冰筛选出多株产胞外蛋白酶的细菌，并以其分泌的具有不同温度适应特性的丝氨酸蛋白酶为主要究对象进行比较研究。通过基因克隆、序列比对及光谱分析，研究各种蛋白酶的进化关系及结构特征。然后借助与荧光光谱和CD光谱相连接的快速停流装置（stopped－Flow）等检测手段监测这些蛋白酶与荧光标定的底物相互作用时的瞬时的结构变化和酶解作用机制，通过结构生物学和酶促动力学两方面的实时监测，分析极地细菌分泌的蛋白酶的结构、功能以及与环境相适应的进化关系。