菌丝霉素在酪丁酸梭菌中的表达研究

目的:构建菌丝霉素(Plectasin,Pt)的真核重组表达菌株,研究其在酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum)中的表达和抑菌活性,提供一种高效,天然具有抑菌功能的新型食品添加剂和畜类养殖的抗菌制品。方法:先将启动子thl克隆到载体pMTL82151上,得到表达型质粒pMTL82151-thl,然后根据酪丁酸梭菌表达系统对密码子的偏爱性,人工合成优化后的Pt基因,再将产菌丝霉素基因Pt克隆到启动子thl的下游,构建表达质粒pMTL82151-Pt,并接合转化入酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum),通过甲砜霉素抗性筛选阳性重组子,PCR鉴定,SDS-PAGE分析和琼脂孔穴扩散法筛选获得菌丝霉素组成型表达菌株,并进行工程菌酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum)pMTL82151-Pt发酵表达研究。结果:thl基因与质粒pMTL82151连接,得到表达型质粒pMTL82151-thl,将产菌丝霉素基因Pt克隆到启动子thl的下游,成功构建表达质粒pMTL82151-Pt。实现了Pt基因在酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum)中的组成型表达,SDS-PAGE分析显示,在4.4 kDa处有明显的目的条带。工程菌经发酵表达培养后取上清,对金黄色葡萄球菌ATCC25923的半抑制浓度(half-inhibitory concentration IC_(50))为12.74μg/mL。结论:本研究中成功将菌丝霉素在酪丁酸梭菌中表达,为以后大批量生产和推广菌丝霉素作为食品添加剂和肉食类畜牧养殖中抗生素替代品奠定了基础。

重组枯草芽孢杆菌诱导表达AiiA及酶活性鉴定

[目的]由于AiiA(Autoinducer inactivation,AiiA)蛋白能有效降解AHLs(N-acyl-homoserine,AHLs),导致病原菌由于群体淬灭(Quornm quenching,QQ)失去生存优势而抑制其致病能力;利用强启动子构建能高效表达AiiA蛋白的枯草芽孢杆菌,检验枯草芽孢杆菌中Pspac启动子表达AiiA蛋白的能力,寻求有效生物防治手段防治病原菌侵害。[方法]通过已知的aiiA基因序列和启动子Pspac序列设计引物,经搭桥PCR搭连启动子Pspac和aiiA基因,构建重组表达载体Pspac-aiiA-PHY300PLK,经酶活反应确定重组菌活性。[结果]成功克隆并搭连Pspac启动子和aiiA基因,AiiA蛋白成功在重组枯草芽孢杆菌C11中表达。经酶活检验,野生菌株和重组菌株Pspac-aiiA-C11有降解信号分子AHLs的能力,但重组菌降解能力更强。[结论]重组菌Pspac-aiiA-C11较野生菌株有更强的降解AHLs效力;要利用工程菌进行生物防治还需进一步提高工程菌表达AiiA蛋白的能力及稳定性。