基于CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌进行绿色荧光蛋白标记

乳酸乳球菌是治疗剂在体内运送的良好载体,研究其在体内的真实运送情况需对其进行标记。该实验利用CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)NZ9000进行增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, eGFP)标记,用于研究乳酸乳球菌在体内的运送,评价其作为益生菌的功能。基于该实验室已构建的乳酸乳球菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLL25构建重组质粒pYSH,其上携带eGFP及同源臂,电转入乳酸乳球菌NZ9000感受态细胞中,将基因组中的乳酸脱氢酶基因(ldh)替换为绿色荧光蛋白基因,从而使Lactococcus lactis NZ9000获得标记,表达绿色荧光蛋白。对绿色荧光标记的Lactococcus lactis NZ9000突变株,酶标仪定量分析eGFP的表达强度。荧光强度定量分析结果表明,在乳酸乳球菌不同生长阶段,eGFP基因均能稳定表达。     

基于CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌进行绿色荧光蛋白标记

乳酸乳球菌是治疗剂在体内运送的良好载体,研究其在体内的真实运送情况需对其进行标记。该实验利用CRISPR/Cas9系统对乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)NZ9000进行增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, eGFP)标记,用于研究乳酸乳球菌在体内的运送,评价其作为益生菌的功能。基于该实验室已构建的乳酸乳球菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLL25构建重组质粒pYSH,其上携带eGFP及同源臂,电转入乳酸乳球菌NZ9000感受态细胞中,将基因组中的乳酸脱氢酶基因(ldh)替换为绿色荧光蛋白基因,从而使Lactococcus lactis NZ9000获得标记,表达绿色荧光蛋白。对绿色荧光标记的Lactococcus lactis NZ9000突变株,酶标仪定量分析eGFP的表达强度。荧光强度定量分析结果表明,在乳酸乳球菌不同生长阶段,eGFP基因均能稳定表达。     

TGEV和PEDV融合S蛋白在乳酸乳球菌食品级细胞壁锚定高效诱导表达与免疫原性分析

近年来猪传染性胃肠炎和猪流行性腹泻在我国广泛流行,给养殖业带来了巨大的经济损失。目前对此两种疾病的防治手段还停留在使用常规疫苗。现有的疫苗免疫效果不够理想,急需寻求一种安全高效的防治手段。本文首先构建了猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)融合S基因,以乳酸乳球菌食品级细胞壁锚定高效诱导表达载体p RNV48为基础,构建了TGEV和PEDV融合S基因的表达质粒p RNV48-TPs。将得到的重组质粒用电穿孔方法转入乳酸乳球菌NZ9000感受态细胞中,获得了重组菌乳酸乳球菌Z9000/p RNV48-TPs。再利用nisin对重组菌进行诱导,提取细胞壁蛋白后采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析目的蛋白的表达情况,然后分别对兔子进行注射免疫和口服免疫,并用Western Blot分析。通过乳酸乳球菌食品级细胞壁锚定高效诱导表达载体,诱导表达TGEV与PEDV融合S蛋白产生中和抗体,以期探讨口服疫苗的免疫反应机理,为由TGEV与PEDV研发的安全、高效的疫苗奠定良好的基础。     

cA-GFP融合蛋白在大肠杆菌中的高效功能性表达

为了实现乳酸乳球菌锚定蛋白cA在大肠杆菌中可溶表达以及直观检测其生物学活性,以乳酸乳球菌MG1363为模板,扩增N-乙酰葡萄糖胺糖苷酶AcmA基因,将其C末端序列与GFP基因融合,连接至大肠杆菌表达载体pET28a,构建重组质粒pET28a-cA-GFP,转化至大肠杆菌表达菌株BL21(DE3),通过低温诱导表达重组蛋白cA-GFP。工程菌超声破碎后的上清液与经热酸处理的乳酸乳球菌常温孵育,经SDS-PAGE和荧光显微镜检测。结果表明,工程菌可以表达分子量约53ku的目的融合蛋白质,与预期大小相符。cA-GFP通过锚定蛋白cA的引导回向锚定,成功将GFP展示在乳酸乳球菌表面,目的蛋白cA-GFP在乳酸乳球菌表面展示量为121mg/g干重菌体。GFP锚定至乳酸乳球菌后于4℃保存,连续6d测定其荧光强度,荧光强度仍可达82.2%,证明其稳定性较好。成功获得了具有生物学功能的cA-GFP可溶性蛋白,为进一步展示功能性外源蛋白奠定了坚实的基础。     

片球菌素BM-1免疫蛋白对甘露糖磷酸转移酶受体识别特异性研究

利用牛津杯法筛选到对片球菌素BM-1敏感的植物乳杆菌WQ0815和肠膜明串珠菌05-43。并利用Nisin诱导表达系统,在乳酸乳球菌NZ9000中诱导表达两敏感菌株的甘露糖磷酸转移酶系统IICD组分,抑菌实验表明不同来源的IICD组分皆可被片球菌素BM-1识别。进一步将片球菌素BM-1同源免疫蛋白分别与两种IICD组分同时在乳酸乳球菌中表达,抑菌实验表明:免疫蛋白可识别植物乳杆菌来源的IICD组分,不能识别肠膜明串珠菌来源的IICD组分。研究结果为IIa类细菌素的同源免疫蛋白对受体存在特异性识别提供了直接证据。     

PlnF抗菌肽在乳酸乳球菌中的分泌表达及抑菌活性鉴定

采用乳酸乳球菌表达载体对PlnF抗菌肽基因进行克隆表达,旨在使重组乳酸菌可以直接应用于食品的发酵和防腐之中。在乳酸乳球菌pNZ8149/NZ3900表达载体中,构建含有胞外表达信号肽的PlnF抗菌肽重组质粒,进一步在电阻200?Ω、电容25?μF条件下电转入NZ3900感受态内。经溴甲酚紫培养基筛选、菌落聚合酶链式反应验证、测序等鉴定正确的重组菌株,以1?ng/mL?Nisin诱导6?h后离心获得的上清液对金黄色葡萄球菌具有（14.03±0.23）mm的抑菌圈,经Tricine-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测到在5.8～7.8?kDa间出现一条与预期大小相近的条带,进一步通过纳升液相色谱-电喷雾-串联质谱验证表明PlnF蛋白在pNZ8149/NZ3900乳酸乳球菌表达载体中正确地进行了胞外表达。     

中国毛虾蛋白水解物中血管紧张素转移酶抑制肽的研究

目的:采用蛋白酶酶解中国毛虾蛋白,制备具有抑制血管紧张素转移酶(ACE)活性的肽。方法:用黄海黄杆菌低温碱性蛋白酶水解中国毛虾,得到具有ACE抑制活性的酶解物;将中国毛虾蛋白酶解物粗品通过截留分子质量2000Da和1000Da的透析袋透析,再将抑制ACE的活性部分F1继续用SephadexG-15和SP-SephadexC-50分离纯化,取活性最好的峰,最后用反相高压液相C18制备柱纯化得到单一组分FAI。结果:通过氨基酸组成分析及快原子轰击质谱分析,确认FAI为新型血管紧张素转移酶抑制肽Pro-Arg-Tyr。FAI对ACE抑制活性的IC50值为212μmol/L。结论:Pro-Arg-Tyr为一种新型的血管紧张素转移酶抑制肽,其活性较好,结构特点与其它ACE抑制肽相似。     

双肽细菌素Plantaricin EF在乳酸乳球菌中的异源表达及其抑菌活性

乳酸菌细菌素是乳酸菌在代谢过程中由核糖体合成的具有抗菌作用的多肽或蛋白质,具有抗菌活性强,安全,容易降解,无毒副作用和无耐药性等优点,在食品、医药和农业等领域具有巨大应用潜力。Plantaricin EF(PlnEF)为class IIb类细菌素,抑菌效果好,而在天然乳酸菌中表达水平较低,且难以纯化。本研究拟运用乳酸菌表达系统,进行PlnEF的异源高效表达。通过PCR扩增得到Plantaricin E(PlnE)和Plantaricin F(PlnF)的基因序列,构建重组质粒p NZ8124-pln E和p NZ8124-pln F,并转化乳酸乳球菌NZ9000获得异源表达菌株。运用NICE系统诱导双肽细菌素PlnE和PlnF的表达。建立高效纯化体系,得到的重组蛋白PlnE和PlnF质量浓度分别为2.629 mg/m L和2.397 mg/m L。利用牛津杯双层琼脂拮抗法研究PlnE、PlnF和PlnEF(等物质的量混合)的抑菌活性,结果表明,它们不仅能抑制革兰氏阳性菌,还能抑制革兰氏阴性菌,且PlnEF具有协同作用。     

一种新型食品级表达载体pLEB590表达小鼠mCu/ZnSOD的初步研究

采用RT-PCR技术从小鼠肝脏总RNA扩增0.46kb的小鼠铜锌超氧化物歧化酶基因的cDNA序列,首先T-A克隆至大肠杆菌表达质粒pUC19,进行序列测定。再将mCu/ZnSOD cDNA亚克隆至以nisⅠ为食品级选择标记的乳酸乳球菌表达载体pLEB590中,用电穿孔法将重组质粒pLEB590-mCu/ZnSOD转化到乳酸乳球菌MG1614中,经SDS-PAGE和Westernblotting检测,获得了mCu/ZnSOD的组成型表达,并通过SOD酶活测定表明该重组菌表达的mCu/ZnSOD具有较好的生物活性。     

大豆锰超氧化物歧化酶基因在乳酸乳球菌中的分泌表达

为使大豆锰超氧化物歧化酶（Mn superoxide dismutase,MnSOD）在乳酸乳球菌中高效表达,将克隆的MnSOD基因开放阅读框序列分别重组到质粒pNZ8149和经改造的质粒pNZS上,表达载体pNZ-SOD和分泌表达载体pNZS-SOD,将两者分别以电穿孔法转化乳酸乳球菌L. lactis NZ3900,经Elliker琼脂板筛选、聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）、酶切鉴定正确后,获得的两重组菌株加入Nisin进行诱导表达,对L. lactisNZ3900/pNZ-SOD和L. lactis NZ3900/pNZS-SOD的表达产物进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodiumdodecyl sulfate - polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）和酶活性对比分析。结果显示：L. lactis NZ3900/pNZS-SOD菌株表达SOD总活性约是L. lactis NZ3900/pNZ-SOD菌株的1.6 倍,是L. lactis NZ3900/pNZ8149的13.5倍,且可将表达的约2/3的SOD分泌到胞外,表明经改造的乳酸菌分泌表达系统L. lactis NZ3900/pNZS能够分泌表达SOD,并增强SOD的表达。     

In vitro study on digestion of peptides in Emmental cheese: analytical evaluation and influence on angiotensin I converting enzyme inhibitory peptides

A simple in vitro protocol simulating gastrointestinal digestion of proteins and peptides to investigate the effect of digestive enzymes on the biological activity of peptides present in dairy products was developed. This protocol consisted in a 30 min incubation with pepsin followed by a 4 h incubation with trypsin or pancreatin. It was applied to an Emmental cheese water-soluble extract (WSE) and to a casein solution (as a control). Sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) allowed to monitor the digestion of proteins. Reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) allowed to monitor the conversion of proteins and peptides into peptides and amino acids: it is proposed to use the mean retention time corresponding to the overall retention time distribution of molecules to assess the effect of digestive enzymes. The biological activity focused in this study was the angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory activity. Digestion of Emmental WSE induced an increase of the ACE inhibition as compared to undigested WSE while a 10 kDa ultrafiltered WSE lost a part of its ACE inhibitory activity after digestion process. These results strongly suggest that digestive enzymes diminished the ACE inhibition by the peptides present in Emmental cheese WSE, while the digestion of peptides of high molecular weight would generate new ACE inhibitory peptides.     

Heat treatments of peptides from oyster (Crassostrea gigas) and the impact on their digestibility and angiotensin I converting enzyme inhibitory activity

Food Science and Biotechnology - The changes of protein digestibility, the peptides in the digestive juice and angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory activity after heating of oysters...     

分步酶解酪蛋白制备小分子ACE抑制肽

通过模拟胃肠道消化,采用单酶和复合酶分步水解酪蛋白获得小分子的血管紧张素转化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)抑制肽。首先通过胃蛋白酶水解条件的优化获得具有高ACE抑制活性肽。然后以此为底物通过胰蛋白酶和胰凝乳蛋白复合酶水解条件优化获得具有高ACE抑制活性的小分子肽。结果表明：第一步的胃蛋白酶水解最优条件为：[E]/[S]=6%、[S]=0.015g/mL、pH=1.8、t=37℃、t=2h,水解产物稀释10倍后ACE抑制率为84.5%,分子质量集中在2000D以下;第二步的复合酶水解最优条件为：m胰蛋白酶(6%):m胰凝乳蛋白酶(3%)=2:1、pH=7.8、t=48℃、t=5h,水解产物稀释10倍后ACE抑制率为85.9%,分子质量集中在500D以下。研究表明,通过分步酶解选择合适的酶解条件可以获具有较高ACE抑制活性的小分子肽。     

Angiotensin-converting enzyme inhibitory activity of water-soluble extracts of Asiago d'allevo cheese

The angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibitory activity of water-soluble extracts (WSE) from Asiago cheeses was assayed in two cheese production systems and with different ripening times. The WSE were ultrafiltered through 10 kDa and 3 kDa cut-off membranes to evaluate the ACE inhibitory activity of long and short peptides, respectively. The cheese production systems had no significant effect on the ACE inhibitory activity, whereas 6-month-old cheeses had higher inhibitory potency than the more ripened ones. Moreover, the fraction containing peptides smaller than 3 kDa made a more considerable contribution to ACE inhibitory activity than the fraction smaller than 10 kDa, suggesting an inhibitory effect due to short peptides. The peptidic fraction was characterized using RP-HPLC coupled to mass spectrometric detection. Simulated gastrointestinal digestion was carried out to evaluate the effects of digestive enzymes on the generation of bioactive peptides, but this did not significantly affect the inhibitory activity.     

菠萝蛋白酶水解泥鳅蛋白制备ACE抑制肽的研究

为了探讨利用泥鳅蛋白制备功能性肽的可能性,采用高效液相色谱法测定泥鳅肉水解物对血管紧张素转换酶(ACE)的抑制作用,从胰蛋白酶、胃蛋白酶、菠萝蛋白酶、复合风味蛋白酶、复合蛋白酶5种酶中筛选出菠萝蛋白酶作为酶解泥鳅肉制备具有降血压活性水解物的适宜水解酶。在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验设计对该酶的酶解条件进行优化。结果表明最佳水解条件为：温度55℃,固液比1:3,pH6.5,加酶量1000U/g pro,水解时间90min。在该条件下,水解物的ACE抑制率IC50值为0.0184mg/mL,ACE抑制肽的相对分子质量主要集中在924左右。     

Activity and bioavailability of food protein-derived angiotensin-I-converting enzyme–inhibitory peptides

Angiotensin-I-converting enzyme (ACE) inhibitory peptides are able to inhibit the activity of ACE, which is the key enzymatic factor mediating systemic hypertension. ACE-inhibitory peptides can be obtained from edible proteins and have the function of antihypertension. The amino acid sequences and the secondary structures of ACE-inhibitory peptides determine the inhibitory activities and stability. The resistance of ACE-inhibitory peptides to digestive enzymes and peptidase affect their antihypertensive bioactivity in vivo. In this paper, the mechanism of ACE-inhibition, sources of the inhibitory peptides, structure–activity relationships, stability during digestion, absorption and transportation of ACE-inhibitory peptides, and consumption of ACE-inhibitory peptides are reviewed, which provide guidance to the development of new functional foods and production of antihypertensive nutraceuticals and pharmaceuticals.     

瑞士乳杆菌对契达干酪成熟期间所产ACE抑制肽的影响及其消化稳定性

为明确瑞士乳杆菌对契达干酪中血管紧张素转换酶（angiotensin-converting enzyme,ACE）抑制肽活性的影响,以蛋白质水解度和ACE抑制率为指标,与干酪乳杆菌组、鼠李糖乳杆菌组和空白组干酪进行对照,研究瑞士乳杆菌对干酪成熟期间蛋白质水解及ACE抑制活性的影响,并对ACE抑制活性最高时期的干酪进行消化稳定性研究。结果表明：成熟期间,3 组益生菌干酪的活菌数无明显差异（P＞0.05）,但均高于空白组;益生菌干酪的蛋白质水解程度和ACE抑制活性显著高于空白组（P＜0.05）,其中瑞士乳杆菌干酪的蛋白质水解程度最强,活性最高（79.71%）。模拟消化后,瑞士乳杆菌干酪活菌数降低14.30%,ACE抑制活性显著增加（P＜0.05）,达到86.06%,多肽质量浓度增加至2.81 mg/mL;研究不同分子质量超滤组分消化后的ACE抑制活性发现,其中大于10 kDa的多肽活性升高,小于10 kDa的活性下降。此外,添加瑞士乳杆菌不影响干酪的整体可接受性。因此,瑞士乳杆菌能促进干酪ACE抑制肽的产生并提高其活性,消化后活性的升高主要与大分子肽的降解有关。     

基于超声预处理的脱脂玉米胚芽ACE抑制肽的制备

为了研究超声辅助酶解制备血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽的较优工艺,通过三种超声设备对脱脂玉米胚芽预处理,碱性蛋白酶酶解,酶解液体外模拟胃肠消化,以消化液ACE抑制率和酶解过程中玉米胚芽水解度(DH)为指标对超声预处理和酶解的参数进行单因素逐级优化。实验结果表明,最佳超声工作模式为20~40 kHz聚能式逆流双频交替超声模式;超声工作参数为功率密度120 W/L,超声预处理时间15 min,初始温度30℃,物料浓度5%;酶解条件为加酶量3000 U/g,酶解时间30 min,pH9.0,酶解温度50℃。在此条件下,酶解液的IC₅₀为4.166 mg/mL,比对照组降低了5.08%;胃肠消化液的IC₅₀为3.986 mg/mL,比对照降低了4.44%。制备的酶解产物,经模拟胃肠消化后具有较强的ACE抑制活性。优化获得的制备脱脂玉米胚芽ACE抑制肽的工艺是可行的。     

源于皱纹盘鲍裙边胶原蛋白ACE抑制肽的制备

为了提高皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)裙边的利用率,以其为原料纯化胶原蛋白,并通过胰蛋白酶和胃蛋白酶共酶解制备血管紧张素转换酶(angiotensin I-converting enzyme,ACE)抑制肽。酶解液经超滤、Superdex^TM peptide10/300GL凝胶柱和高效液相色谱分离纯化,获得了3条来源于皱纹盘鲍胶原蛋白的肽段SGEVGQ、QRGPAGAQGPQ和GPPGPAGAR。其中结合能力最强的肽为GPPGPAGAR,对ACE的IC50值为177.1μmol/L,分子对接结果显示其主要作用于ACE的S1活性口袋,抑制模式与赖诺普利类似,并且经模拟胃肠液消化后仍能发挥较强的ACE抑制作用。本研究通过酶解皱纹盘鲍裙边胶原蛋白制备ACE抑制肽,为鲍鱼裙边的精深加工和ACE抑制肽的开发提供了参考。     

酶解法制备牡丹籽ACE抑制肽及其稳定性

以牡丹籽粕为原料,用酶解法制备ACE抑制肽及其稳定性研究。以血管紧张素转化酶(angiotension converting enzyme,ACE)抑制率为指标,从中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶中筛选出最佳ACE抑制肽制备酶为中性蛋白酶。以单因素实验为基础,进行酶解条件的响应面优化,结果显示牡丹籽ACE抑制肽酶法制备的最优条件为:底物浓度2%,pH7.5,加酶量7200 U/g,酶解温度43℃,酶解时间2 h,此时酶解液ACE抑制率可达到86.93%±2.38%。此外,稳定性分析显示该ACE抑制肽具有良好的温度和酸碱稳定性,在温度20~100℃与pH2~10的环境下,ACE抑制活性没有显著变化(P>0.05),并且经过体外胃肠模拟消化后,ACE抑制活性变化不显著(P>0.05),仍能保持良好的抑制活性。