Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Функциональная характеристика генов slr1944 и slr1506 цианобактерии Synechocystis sp. РСС 6803

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Серебрийская, Татьяна Сауловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Строение цианобактериальной клетки.

1.2. Азотный контроль в цианобактериях.

1.3. Строение и биогенез фотосистем цианобактерий.

1.4. Методы исследований белков.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Бактериальные штаммы и условия культивирования.

2.2. Плазмиды.

2.3. Рестрикция, лигирование и модификация ДНК.

2.4. Трансформация клеток бактерий.

2.5. Выделение геномной ДНК и блот-гибридизация по Саузерну.

2.6. Выделение РНК и нозерн-блот анализ.

2.7. Выделение и разделение бежов.

2.8. Определение липазной активности in vivo.

2.9. Определение липазной активности in vitro.

2.10. Приготовление липидных экстрактов.

2.11. Тонкослойная хроматография.

2.12. Изучение влияния азотного голодания.

2.13. Фотоинактивация.

2.14. Электронная микроскопия.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Компьютерный анализ нуклеотидной последовательности гена

SLR1944 и гена SLR1506.

3.2. Амплификация кодирующих последовательностей генов slr1944 и slr1506 из геномной ДНК.

3.3. Клонирование в экспрессионные векторы coll.

3.4. Транскрипция в е. coll.

3.5. Анализ бежов в полиакриламидном геле.

3.6. Определение каталитической активности в штаммах е. coll, экспрессирующих гены slr.1944 и SLR1506.

3.7. Влияние продуктов экспрессии генов slr1944и slr1506 на состав липидной фракции в е. coll.

3.8. Определение характера транскрипции генов slr1944 и slr1506 в

Synechocystis sv. РСС 6803.

3.9. Получение мутантов Synechocystis с инактивированным геном slr1944.

3.10. Физиологические характеристики штаммов

РСС 6803(PlacZslr1944).

3.11. Получение мутантов Synechocystis sp. по гену slr1506.

3.12. Физиологические характеристики штаммов

РСС 6803(slr1506").

Введение Диссертация по биологии, на тему "Функциональная характеристика генов slr1944 и slr1506 цианобактерии Synechocystis sp. РСС 6803"

Цианобактерии являются интересным объектом для биохимических и моле-кулярно-биологических исследований. Они сочетают в себе свойства прокариоти-ческих организмов с уникальной способностью к оксигенному фотосинтезу. Согласно эндосимбиотической теории, хлоропласты высших растений и цианобактерии имеют общих предшественников. Поэтому изучение метаболитических процессов в цианобактериях дает возможность приблизиться к пониманию процессов, происходящих в хлоропластах, и механизмов фотосинтетических реакций.

Одноклеточная цианобактерия Synechocystis sp. РСС 6803 является интересным модельным организмом, широко используемым для изучения различных биологических и физиологических процессов. Определение полной нуклеотидной последовательности ее генома (Kaneko et al. 1996) дало возможность более глубокого изучения внутриклеточных процессов на молекулярном уровне. Функции ряда генов были определены экспериментально. Для других они были предсказаны исходя из гомологии последовательностей с генами других организмов, чья функция известна. Тем не менее, часть генов осталась не охарактеризованной. Для прогнозирования их функций используются методы компьютерного анализа, позволяющие предполагать свойства продуктов на основе сходства трехмерных структур, наличия консервативных последовательностей и других характеристик. Знание о свойствах и функциях всех генов позволит составить полную картину процессов, происходящих в клетках цианобактерий.

В цианобактериях интенсивно изучался биосинтез липидов и жирных кислот, определены многие гены, участвующие в этих процессах (Froehlich et al. 1990, Murakami et al. 1992, Guler et al. 1996; 2000, Лось 1997). Однако, до сих пор мало что известно о путях катаболизма липидов в цианобактериях. Таким образом, гены, кодирующие гидролиз липидных соединений, такие как липазы, тиоэстеразы, гидролазы, не идентифицированы. Поэтому особый интерес вызывает определение функций неизвестных генов Synechocystis, которые по некоторым признакам могут участвовать в катаболизме липидов и жирных кислот.

Целью данной работы являлось выяснение функций генов sir1944 и sir1506 и их возможного участия в липидном метаболизме в клетках Synechocystis sp.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Клонировать гены sir1944 и sir1506 в клетках Escherichia coli и изучить влияние их экспрессии на биохимические характеристики гетерологичного хозяина в системах in vivo и in vitro.

2. Получить мутанты Synechocystis, дефектные по генам sir1944 и sir1506.

3. Изучить морфологические, физиологические и биохимические характеристики полученных мутантов.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Серебрийская, Татьяна Сауловна

Выводы

1. Ген sir1944 в клетках Synechocystis sp. РСС 6803 экспрессируется конститутивно на низком уровне. Мутантов с инактивированным геном sir1944 получить не удалось; что свидетельствует о необходимости продукта этого гена для жизнедеятельности клеток в оптимальных условиях культивирования.

2. Субстратами действия продукта гена sir1944 могут быть липофильные вещества клетки, как это было показано при экспрессии гена в клетках Е. coli. Дисталь-ный фрагмент полипептидной последовательности продукта гена sir1944 необходим для проявления активности белка.

3. Избыток продукта гена sir1944 препятствует восстановлению активности фотосистемы II после фотоинактивации, что предполагает его возможное участие в процессах репарации фотосистемы II или биогенеза фотосинтетического аппарата.

4. Показана жизнеспособность клеток Synechocystis с инактивированным геном sir1506 в различных условиях культивирования. Это указывает на то, что продукт гена sir1506 не является жизненно необходимым для роста клеток.

5. Непроцессированный белок - продукт гена sir1506 проявляет слабую активность по отношению к липофильным компонентам клеток Е. coli.

6. Активация гена sir1506 сопровождается деформацией клеточных структур в условиях азотного голодания. Продукт гена sir1506 так же вовлечен в восстановление метаболизма клеток после азотного голодания. Таким образом, в клетках Synechocystis ген sir1506 участвует в процессах связанных с азотным обменом, •./ и, вероятно, находится под контролем системы регуляции NtcA, присущей циа-нобактериям.

Заключение.

Результаты экспериментов по изучению функции гена slrl944, проведенные на Synechocystis sp. РСС 6803 показали, что ген экспрессируется конститутивно. Получить мутанты Synechocystis, дефектные по гену slrl944, оказалось невозможным вероятно из-за того, что продуцируемый геном белок необходим для жизнедеятельности клеток даже в оптимальных условиях культивирования.

Уровень транскрипции гена sir1944 очень низкий и условия, увеличивающие ее, не найдены. Скорее всего, это обусловлено потребностью клетки в низком содержании белка, что согласуется с данными Fulda et al. (2000). Небольшое увеличение количества продукта гена sir1944 оказывает негативное влияние на клетку. Она становится неспособной к восстановлению активности фотосистемы II после повреждения светом высокой интенсивности, как это было показано на примере рекомбинантных штаммов РСС 6803(Piacz.s7rl944). Негативное влияние косвенно подтверждается двумя фактами. Во-первых, не удалось добиться полной сегрегации вставки с дополнительными копиями гена. Во-вторых, при индукции экспрессии дополнительных копий гена не было заметного увеличения количества транскрипта. Это позволяет предполагать, что клетки задействуют механизм, препятствующий дополнительному накоплению продукта гена slrl944. Вероятно, если и существуют условия, приводящие к усилению экспрессии гена, то такая индукция носит кратковременный характер.

Необратимое уменьшение активности фотосистемы II у рекомбинантных штаммов РСС 6803(PlacZ5/rl944) при индукции дополнительных копий гена и более высокий показатель флуоресценции дают возможность предположить участие продукта гена sir1944 в процессах, связанных с фотосинтезом или биогенезом фотосинтетического аппарата.

Результаты изучения продукции гена slrl944 в Е. coli показали, что соответствующие полипептиды не накапливаются в клетках. Однако изменение состава липофильных компонентов клеток при индукции гена предполагает, что некоторое количество активного белка продуцируется клеткой. Эти же эксперименты показывают, что С-концевой фрагмент последовательности является необходимым для проявления активности белка. Несмотря на то, что полипептиды не показали в данных условиях эксперимента «истинную» липазную активность, можно предполагать, что их субстраты содержат липофильные компоненты. Превышение поглощения клеточных суспензий в ультрафиолетовом диапазоне спектра у рекомбинант-ного штамма РСС 6803 (Piaczs/H944) при индукции экспрессии дополнительных копий гена по сравнению с диким типом позволили предположить, что в клетках рекомбинантов повышается относительное содержание компонентов белковой природы. Это может означать, что меняется соотношение белков, жиров и углеводов в клетках. Увеличение содержания белков может происходить за счет уменьшения содержания липидов вследствии гидролитической активности продукта гена sir1944 по отношению к липидным компонентам клетки Synechocystis.

Результаты экспериментов проведенных на Synechocystis sp. PCC 6803 по изучению функции гена sir1506 показали, что ген sir1506 конститутивно транскрибируется на более высоком уровне, чем sir1944. Тем не менее, он не является необходимым для жизнедеятельности клеток ни при благоприятных условиях роста, ни в условиях дефицита азота. Мутанты Synechocystis, дефектные по гену slrl506, имеют физиологические характеристики похожие на характеристики штамма дикого типа. Это может быть связано с участием продукт гена sir1506 в каких-то мета-болитических процессах, нарушение которых может быть компенсировано другими механизмами.

Замедление восстановления структуры клеток после азотного голодания и замедление восстановления активности фотосистемы II после фотоповреждений, характерное для клеток Synechocystis, мутантных по гену sir1506, позволяет предположить, что ген sir1506 участвует в восстановительных процессах. Его роль, вероятно, связана с участием в азотном обмене. Это согласуется с результатами изучения характера транскрипции, показавшими, что индукция транскрипции гена sir1506 происходит при изменении количества азота в среде.

Промоторная область гена slrl506 содержит последовательность GTNi0AC. Она характерна для сайта связывания транскрипционного фактора NtcA, регулирующего процессы ассимиляции азота в цианобактериях. Это является косвенным подтверждением, что продукт гена sir1506 участвует в процессах азотного обмена в клетках Synechocystis. В геноме Synechocystis sp. PCC 6803 найдено более 360 генов, чьи промоторные области содержат такую вырожденную последовательность. К настоящему моменту экспериментально подтверждено участие только пяти из них в азотном метаболизме клетки (Herrero 2001).

Изучение сверхпродукции полипептида — продукта гена sir1506 в Е. coli показало, что он накапливается в клетках в непроцессированной форме. Изменения состава липофильных компонентов клетки Е. coli, вносимые накоплением полипептида, сопоставимы с результатами действия крайне малого количества продукта гена slrl944. В клетках Synechocystis был обнаружен «зрелый» процессированный полипептид (Sazuka et al. 1999). Возможно, что непроцессированный белок обладает низкой каталитической активностью.

Таким образом, в ходе работы мы показали участие исследуемых генов во внутриклеточных процессах: гена sir1944 в процессах, связанных с фотосинтезом и, возможно, с биогенезом фотосистем, а гена slrl506 - в процессах, связанных с азотным обменом и восстановлением метаболизма клеток после азотного голодания.

Несмотря на значительную гомологию нуклеотидных и соответствующих им аминокислотных последовательностей, гены slrl944 и slrl506 имеют различный характер транскрипции, а белки участвуют в разных процессах. Это не исключает того, что субстраты их действия и механизмы реакций имеют общие свойства. Нам не удалось подтвердить или опровергнуть предположение об истинной липазной активности исследованных протеинов. Но активность по отношению к липофиль-ным соединениям продуктов обоих генов была показана при экспрессии в Е. coli. Возможно, что в Synechocystis белки, соответствующие генам slrl944 и slrl506, воздействуют на вещества липидной природы, участвующие в процессах биогенеза фотосистем и азотного метаболизма, соответственно.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Серебрийская, Татьяна Сауловна, Москва

1. Aboulmagd Е., Oppermann-Sanio F. В., Steinbuchel A. (2000) Molecular characterization of the cyanophycin synthesis from the Synechocystis sp. strain PCC 6803. Arch. Microbiol. 174, 297-306.

2. Aboulmagd E., Oppermann-Sanio F. В., Steinbuchel A. (2001) Purification of Synechocystis sp. strain PCC 6803 cyanophycin synthetase and its characterization with respect to substrate and primer specificity. Appl. Environ. Microbiol. 67, 2176-2182.

3. Allakhverdiev S. I., Kinoshita M., Inaba M., Suzuki I., Murata N. (2001) Unsaturated fatty acids in membrane lipids protect the hotosynthetic machinery against salt-induced damage in Synechococcus. Plant Physiol. 125,1842-1853.

4. Allakhverdiev S. I., Nishiyama Y., Suzuki I., Tasaka Y., Murata N. (1999) Genetic engineering of unsaturation of fatty acid in membrane lipids alters the tolerance of Synechocystis to salt stress. Proc. Natl.^Acad. Sci. USA. 96, 5862-5867. ^

5. Allen M. M. (1984) Cyanobacterial cell inclusions. Ann. Rev. Microbiology. 38,1-25.

6. Allen M. M. (1988) Inclusion: Cyanophycin. Methods of Enzymology. 167, 207-213.

7. Asada Y., Miyake M., Miyake J., Kurane R., Tokiwa Y. (1999) Photosynthetic accumulation of poly-(hydroxybutyrate) by cyanobacteria—the metabolism and potential for CO2 recycling. Int J. Biol„Macromol. 25, 37-42. v

8. Barber J., Nielda J., Morris E. P., Zheleva D., Hankamer B. (1997) The structure, function and dynamics of photosystem two. Physiologia plantarum. 100, 817-827.

9. Berks В. C. (1996) A common export pathway for proteins binding complex redox cofac-tors? Molecular Microbiology. 22, 393-404.

10. Berks В. C., Sargent F., Palmer T. (2000) The Tat protein export pathway. Mol. Microbiol. 35,260-274.

11. Bhaya D., Bianco N. R., Bryant D, Grossman A. (2000) Type IV pilus biogenesis and motility in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803. Mol. Microbiol. 37, 941-51.

12. Buchanan S K. (2001) Type I secretion and multidrag efflux: transport through the TolC channel-tunnel. Trends Biochem. Sci. 26, 3-6.

13. Cowan S. W., Schirmer Т., Rummel G., Steiert M., Ghosh R., Pauptit R. A., Jansonius J. N., Rosenbusch J. P. (1992) Crystal structure explain functional properties of two E. coli porins. Nature. 358, 727-733.

14. Cygler M. Schrag J. D. (1997) Structure as basis for understanding interfacian propertes of lipases. Meth. Enzymol. 284, 3-27.

15. Dalbey R. E., Robinson C. (1999) Protein translocation into and across the bacterial plasma membrane and the plant thylakoid membrane. Trends Biochem. Sci. 24,17-22.

16. Derewenda Z. (1994) Structure and function of lipase. Adv. Protein Chem. 45, 1 -51.

17. Driessen A. J. M., Manting E. H., Does C. (2001) The structural basis of protein targeting and translocation in bacteria. Nature Structural Biol. 8, 492-498.

18. Frias J. E., Merida A., Herrero A., Martin-Nieto J., Flores E. (1993). General distribution of the nitrogen control gene ntcA in cyanobacteria. J. Bacteriol. 175, 5710-5713.

19. Froehlich JE, Poorman R, Reardon E, Barnum SR, Jaworski JG. (1990) Purification and characterization of acyl carrier protein from two cyanobacteria species. Eur. J. Biochem. 193,817-25.

20. Fromme P., Jordan P., Krauss N.(2001) Structure photosystem I. Biochim. Biophys. Acta. 30, 5-31.

21. Fulda S., Huang F., Nilsson F., Hademann M., Norling B. (2000) Proteomics of Synechocystis sp. strain PCC 6803. Identification of periplasmic proteins in cell grown at low and high salt concentrations. Eur. J. Biochemistry. 267, 5900-5907.

22. Gallon J. R, Cheng J., Dougherty L. J., Gallon V. A., Hilz H., Pederson D. M., Richards H. M., Reggerberg S., Smith C. J. (2000). A novel covalent modification of nitrogenase in a cyanobacterium. FEBS Lett. 468, 231-233

23. Golecki J. R., Heinrich U. R. (1991) Ultrastructural and electron spectroscopic analyses of cyanobacteria and bacteria. J. Microsc. 162,147-154.

24. Gombos Z., Kis M., Pali Т., Vigh L. (1987) Nitrate starvation induces homeoviscous regulation of lipids in the cell envelope of the blue-green alga, Anacystis nidulans. Eur. J. Biochem. 165, 461-465.

25. Gombos Z., Wada H., Varkony Z., Los D.A., Murata N. (1996) Characterization of the Fadl2 mutant of Synechocystis that is defective in A12 acyl-lipid desaturase activty. Biochim. Biophys. Acta. 1299,117-123.

26. Gomes C., Aon M. A., Iglesias A. A. (1999) Ultrasensitive glycogen synthesis in Cyanobacteria. FEBS Lett. 446, 117-121.

27. Gomes C., Aon, M. A., Cortassa S., Iglesias A. A. (2001) Measurement of the glycogen synthetic pathway in permeabilizjed cells of cyanobacteria. FEMS Microbiol. Lett. 194, V 7-11. I

28. Guler S., Essigmann В., Benning C. (2000) A cyanobacterial gene, sqdX, required for biosynthesis of the sulfolipid sulfoquinovosyldiacylglycerol. J. Bacteriol. 182, 543-545.

29. Guler S., Seeliger A., Hartel H., Renger G., Benning C. (1996) A null mutant of Synechococcus sp. PCC 7942 deficient in sulfolipid sulfoquinovosyl diacylglycerol. J. Biol. Chem. 271,7501-7507.

30. Hagio, M., Gombos, Z., Varkonyi, Z., Masamoto, K., Sato, N., Tsuzuki, M., Wada, H. (2000) Direct evidence for requirement of phosphatidylglycerol in photoststem II of photosynthesis. Plant Physiol. 124, 795-804.

31. Hai Т., Oppermann-Sanio F. В., Steinbuchel A. (1999) Purification and characterization of cyanophycin and cyanophycin synthetase from the thermophilic Synechococcus sp. MA19. FEMS Microbiol. Lett. 181, 229-236.

32. Hankamer В., Morris E., Nielda J., Came A., Barber J. (2001) Subunit positioning and transmembrane helix organisation in the core dimer of photosystem П. FEBS Letters; 504, 142-151.

33. Hansel A., Tadros H. M. (1998) Characterization of two pore-forming proteins isolated from the puter membrane of Synechococcus PCC 6301. Curr. Microbiol. 36, 321-326.

34. Hein S., Tran H., Steinbuchel A. (1998) Synechocystis sp. PCC 6803 possesses a two-component polyhydroxyalkanoic acid synthase similar to that of anoxygenic purple sulfur bacteria. Arch. Microbiology: 170, 162-170.

35. Herrero A., Muro-Pastor A.M., Flores E. (2001) Nitrogen control in cyanobacteria J. Bacterid. 183,411-425.

36. Hisbergues M., Jeanjean R., Joset F., Tandeau d. M., Bedu S. (1999) Protein PII regulates both inorganic carbon and nitrate uptake and is modified by a redox signal in Synechocystis sp. strain PCC 6803. FEBS Lett. 463, 216-220.

37. Hoiczyk E., Hansel A. (2000) Cyanobacterial cell walls: News from an unusual prokary-otic envelope. J. Bacteriol. 182, 1101-1199.

38. Irmler A., Sanner S., Dierks H., Forchhammer K. (1997). Dephosphorylation of the phosphoprotein PII in Synechococcus PCC 7942: identification of an ATP and 2-oxoglutarate-regulated phosphatase activity. Mol. Microbiol. 26, 81-90» v

39. Jaeger К E., Dijkstra B.W., Reetz M.T. (1999) Bacterial biocatalysts: molecular biology, three-dimensional structures, and biotechnological applications of lipases. Annu Rev Mi- ^ crobiol. 53, 315-51.

40. Jaeger K-E., Ransac S., Dijkstra B. W., Colson C., Heuvel M., Misset О. (1994) Bacterial lipases. FEMS Microbiol. Reviews. 15,29-63.

41. Jordan P., Eromme P., Witt H. Т., Klulas O., Saenger W., Kruss. N. (2001) Tree-dimensional structure of cyanobacteral photosystem I at 2.5 resolution. Nature. 411, 909917. A

42. Jurgens U. J., Martin C., Weckesser J. (1989) Cell wall constituents of Microcystis sp. PCC 7806. FEMS Microbiol. Lett. 53, 47-51.

43. Jurgens U. J., Weckesser J. (1985) Carotenoid-containing outer membrane of Synechocystis sp. strain PCC 6714. J. Bacteriol. 164, 384-389.

44. Kanervo E., Tasaka Y., Murata N., Aro, E. M. (1997) Membrane lipid unsaturation modulates of the photosystem П reaction-center protein D1 at low temperatures. Plant Physiol. 114, 841-849.

45. Kaplan A., Reinhold L. (1999) CO2 concentrating mechanisms in photosynthetic microorganisms. Plant Mol. Biol. 50,539-70.

46. Kates M. (1964) Bacterial lipids. Adv. Lipid Res. 2, 17-90.

47. Kileti G., Sykora J. L. (1982) Production and properties of cyanobacterial endotoxins. Appl. Environ. Microbiol. 43, 104-109.

48. Kileti G., Sykora J. L., Lippy E. C., Shapiro M. A. (1979) Composition and biological properties of lipopolysaccharides isolated from Schizothrix calcicola (Ag) Gomont (Cyanobacteria). Appl. Environ. Microbiol. 38, 471-477.

49. Kiseleva L. L., Serebriiskaya T. S., Horvath I., Vigh L., Lyukevich A. A., Los D. A. (2000) Expression of the gene for the Д9 acyl-lipid desaturase in the thermophilic cyanobacterium. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2, 331-338.

50. Kouker G., Jaeger K. (1987) Specific and Sensitive Plate Assay for Bacterial Lipases. v Appl. Environ. Microbiol. 53,211-213.

51. Kruse О., Schmid G. H. (1995) The role of phosphatidylglycerol as a functional effector and membrane anchor of the Dl-core peptide from photosystem П-particles of the cyanobacterium Oscillatoria chalybea. Z. Naturforsch. C. 50, 380-390. / ;

52. Langin D. (1993) Sequence similaritiesbetween hormone-se^\nsitive lipase and five pro- ^ 1 carigtic enzymes. TIBS. 18i466-467. ^ J )/ /

53. Li H., Sherman D. M., Bao S., Sherman L. A. (2001) Pattern of cyanophycin accumulation in nitrogen-fixing and non-nitrogen-fixing cyanobacteria. Arch Microbiol. 176, 9-18.

54. Liotenberg S., Campbell D., Rippka R., Houmard J., Marsac N.T. (1996) Effect nitrogen source on phycobiliprotein synthesis and cell reserves in a chromatically adapting filamentous cyanobacterium. Microbiology. 142, 611-622.

55. Liu Y., Tsinoremas N.F., Johnson C.H., Lebedeva N.V. (1995) Circadian orchestration of gene expression in cyanobacteria. Genes Dev. 9, 1469-1478. у

56. Los D. A., Murata N. (1999) Responses to cold shock in cyanobacteria. J Mol Microbiol Biotechnol. 1,221-230, ' t/

57. Los D.A., Ray M., Murata N. (1997) Differences in the control of the temperature-dependent expression of four genes for desaturases in Synechocystis sp. PCC 6803. Mol. Microbiol. 25,1167-1175.

58. Lubeck P. S., Teeri Т., Pehu E. (1995) Methods in plant molecular biology: a Laboratory course manual. University of Helsinki.

59. McBride M. J. (2001) Bacterial gliding motility: multiple mechanisms for cell movement over surfaces. Annu. Rev. Microbiol. 55,49-75.

60. Merritt M. V., Sid S. S., Mesh L., Allen M. M. (1994) Variation in amino acid composition of cyanophycin in the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803 as a function of growth conditions. Arch. Microbiol. 162, 158-166.

61. Mikheyskaya L. V., Ovodova R. G., Ovodov Y. S. (1977) Isolation and characterization of lipopolysaccharides from cell walls of blue-green algae of the genus Phormidium. J. Bacterid. 130, 1-3.

62. Miyake M., Kataoka K., Shirai M., and Asada Y. (1997) Control poly-beta-hydroxybutyrate synthase mediated by acetyl phosphate in cyanobacteria. J. Bacterid. 179, 5009-5013.

63. Miyake M., Takase K., Narato M., Khatipov E., Schnackenberg J., Shirai M., Kurane R., Asada Y. (2000) Polyhydroxybutyrate production from carbon dioxide by cyanobacteria. Appl. Biochem. Biotechnol. 84-86, 991-1002.

64. Murakami N, Morimoto T, Imamura H, Ueda T, Nagai S, Sakakibara J, Yamada N. (1991) Studies on glycolipids. III. Glyceroglycolipids from an axenically cultured cyanobacterium, Phormidium tenue. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo). 39, 2277-2281.

65. Murakami N, Morimoto T, Ueda T, Nagai SI, Sakakibara J, Yamada N. (1992) Generation of lysoglyceroglycolipids in the cyanobacterium, Phormidium tenue. Phytochemistry 31,2641-2644.

66. Muro-Pastor A. M., Herrero A., Flores E. (2001) Nitrogen-Regulated Group 2 Sigma Factor from Synechocystis sp. strain PCC 6803 involved in suvival under nitrogen stress. J. Bacteriol. 183, 1090-1095. £

67. Muro-Pastor M. I., Reyes J. C., Florencio F. J. (1996) The NADP+-isocitrate dehydro-genase gene (icd) is nitrogen regulated in cyanobacteria. J. Bacteriol. 178,4070-4076,

68. Muro-Pastor M. I., Reyes J. C., Florencio F. J. (2001) Cyanobacteria perceive nitrogen status by sensing intracellular 2-oxoglutarate levels. J. Biol. Chem. 276, 38320-38328.

69. Norling В., Zak E., Andersson В., Pakrasi H. (1998) 2D-isolation of pure plasma and thy-lakoid membranes from the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. FEBS Lett. 436, 189-192.

70. Raetz C. R. H. (1998) Enzymes of lipid A biosynthesis: targets for the design of new antibiotics. Prog Clin Biol Res. 397, 1-14.4

71. Raziuddin S., Siegelman H. W., Tornabene T. G. (1983) Lipopolysacchandes of the cyanobacterium Microcystis aerogenosa. Eur. J. Biochem. 137, 333-336.

72. Reithman H. C., Mawhinney T. P., and Sherman L. A. (1988) Characterization of phyco-bilisome glycoproteins in the cyanobacterium Anacystis nidulans R2. J. Bacteriol. 170, 2433-2440.

73. Reumann S, Davila-Aponte J, Keegstra K. (1999) The evolutionary origin of the protein-translocating channel of chloroplastic envelope membranes: identification of a cyanobacterial homolog. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96, 784-789. /

74. Reumann S, Keegstra K. {1999) The endosymbiotic origin of the protein import machinery of chloroplastic envelope membranes. Trends Plant Sci. 4, 302-307.

75. Richaud C., Zabulon G., Joder A., Thomas J. (2001) Nitrogen or Sulfur Starvation Dif- у ferentially Affect Phycobilisome Degradation and expression'of the nblA Gene in Synechocystis strain PCC 6803. J. Bacteriol. 183,2989-2994. ' "S

76. Sakamoto Т., Bryant D. A. (1998) Growth at low temperature causes nitrogen limitation in the cyanobacterium Synechococcus sp. PCC 7002. Arch. Microbiol. 169, 10-19v

77. Sambrook J., Fritsch E.T., Maniatis T. (1989). Molecularploning: a Laboratory Manual. v Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y. 'N

78. Sandkvist M. (2001) Biology of type П secretion. Mol. Microbiol. 40,271-283.

79. Sarcina M., Tobin M. J., Mullineaux C. W. (2001) Diffusion of phycobilisomes on the ,

80. V iX tyla4aid membranes of the cyanobacterium Synechococcus 7942. Effect of phycobili- L K,some size, temperature, and membrane lipid composition. J. Biol. Chem. 276, 4683046834.

81. Sato N., Hagio M., Wada H., Tsuzuki M. (2000) Requirement of phosphatidylglycerol for photosyntethic function in thylakoid membranes. Proc. Natl, Acad. Sci. USA. 97, -10655-10660

82. Sazuka Т., Ohara O. (1997) Towards a proteome project of cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803: linking 130 protein spots with their respective genes. Electrophoresis. 18, 1252-1258.

83. Sazuka Т., Yamaguchi M., Ohara О. (1999) Cyano2Dbase updated: linkage of 234 protein spots to corresponding genes through N-terminal microsequencing. Electrophoresis. 20,2160-2171.

84. Scheller H. V., Naver H., Moller B. L. (1997) Molecular aspects of photosystem I. Physiologia plantarum. 100, 842-851. и/

85. Schneegurt M. A., Sherman D. M., Nayar S., Sherman L. A (1994) Oscillating behavior / of carbohydrate granule formation and dinitrogen fixation in the cyanobacterium Cyan-othece sp. strain ATCC51142. J. Bacterid. 176, 1586-1597.

86. Schneegurt M. A., Sherman D. M., Sherman L. A. (1997) Composition of the carbohydrate granules of the cyanobacterium Cyanothece sp. strain ATCC 51142. Arch. Microbiol. 167, 89-98.

87. Schrag J. D., Cygler M. (1997) Lipase and сф hidrolase fold. Meth. Enzymol. 284, 85107.

88. Schuster В., Sleytr U. (2000) S-layer-supported lipid membranes. Rev. Mol. Biotechnol. 74, 233-254.

89. Sergeyenko Т. V., Los D. A. (2000) Identification of secreted proteins of the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803. FEMS Microbiol Lett. 193,213-216.

90. Sherman, D. M., Sherman, L. A. (1983) Effect of iron deficiency and iron restoration on ultrastructure of Anacystis nidulans. J. Bacteriol. 156, 393-401.

91. Shively J. M. (1988) Inclusions: Carboxysome. Meth. Enzymol. 167,205-206. ^

92. Shively J. M. (1988) Inclusions: Granules of Polyglucose, Polyphosphate, and Poly-|3-hydroxybutyrate. Meth. Enzymol. 167,195-203.

93. Siddiqui P. J., Bergman В., Bjorkman P.O., Carpenter E. J. (1992) Ultrastructural and chemical assessment of poly-beta-hydroxybutyric acid in the marine cyanobacterium Trichodesmium thiebautii. FEMS Microbiol. Lett. 73, 143-148.

94. Six D. A., Dennis E. A. (2000) The expanding superlfamily of phospholipase A2 en- L* < zymes: classification and characterization. Biochim. Biophys. Acta. 1488,1-19.

95. Snijder H. J., DijkstravB. W. (2000) bacterial phospholipase A: structure and function of an integral membrane phospholipase. Biochim. Biophys. Acta. 1488, 91-101.

96. Stanier G. (1988) Fine Structure of Cyanobacteria. Meth. Enzymol. 167, 157-172.

97. Stephan D. P., Ruppel H. G., Pistorius E. K. (2000) Interrelation between cyanophycin synthesis, L-arginine catabolism and photosynthesis in the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803. Z. Naturforsch. C. 55, 927-942.

98. Stevens S. E. Jr., Neirzwicki-Bauer S. A., Balkwill D. L. (1985) Effect of nitrogen starvation on the morphology and ultrastructure of the cyanobacterium Mastigocladus lamino-sus. J. Bacteriol. 161,1215-1218.

99. Sun W., Cao J.G., Tend K., Meighen, E.A. (1994) Biosynthesis of poly-3-hydroxybutyrate in luminescent bacterium, Vibro harveyi, and regulation by the lux 1tL autoinducer, N-(3-hydroxybutanoyl) homoserine lactone. J. Biol. Chem. 269, 2078520790.

100. Svendsen A. (2000) Lipase protein engineering. Biochim,Biophys,Acta 1543, 223-238.

101. Thanassi D., Hultgren S. (2000) Multiple pathways allow protein secretion across the bacterial outer membrane. Curr. Opin. Cell Biol. 12, 420-430.

102. Torres M., Goldberg J., Jensen Т. E. (1998) Heavy metal uptake by polyphosphate bodies in killed cells of Plectonema boryanum (cyanophycae). Microbiology96, 141-147. 4

103. Wang Y., Sun J., Chitnis P. R. (2000) Proteomic study of the peripheral proteins from thylakoid membranes of the cyanobacterium Synechocistis sp. PCC 6803. Electrophore- / sis. 21, 1746-1754. ' ' (/

104. Weckesser J., Drews G., Mayer H. (1979) Lipopolysaccharides of photosynthetic pro-kariotes. Annu. Rev. Microbiol. 33,215-239. ^

105. Weir M., Swindells M., Overington J. (2001) Insights into protein function through large- (j scale computational analysis of sequence and structure. Trends Biotechnol. 19, 10 Suppl., S61-66.

106. Williams, J.G.K (1988) Construction of specific mutations in photosystem II photosynthetic reaction center by genetic engineering methods in Synechocystis PCC 6803. Meth. Enzymol. 167, 766-778.

107. Wu G. F., Wu Q. Y., Shen Z. Y. (2001) Accumulation of poly-p-hydroxybutyrate in cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Bioresource Technology. 76, 85-90. n

108. Zak E., Norling, В., Huang F., Andersson В., Pakrasi H. B. (2001) The initial steps of ^ biogenesis of cyanobacterial photosytems occur in plasma membranes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98,13443-13448.

109. Кейтс M.(l975) Техника липидологии. Мир. ч

110. Лось Д. А. (2001) Структура, регуляция экспрессии и функционирование десатураз жирных кислот. Успехи биол. химии 41,163-198.

111. Определитель бактерий Берджи, 1997 Москва,"Мир" /124. -^Функциональная структура цианобактерий, под редакцией Громова Б.В.,1986, 108115, Издательство Ленинградского университета, Ленинград >1. П< | , , ' "h' пf /