杂合抗菌肽Scy-Hep3在毕赤酵母中的分泌表达及其抗菌活性

为获得体外稳定表达的高抗菌活性新型抗菌肽,通过重叠延伸PCR技术获得了拟穴青蟹抗菌肽Scygonadin (简记为Scy)和斜带石斑鱼抗菌肽Hepcidin 3 (简记为Hep3)的杂合抗菌肽基因scygonadinhepcidin3 (简记为scy-hep3),将scy-hep3与毕赤酵母Pichia pastoris的p PIC9K质粒连接,构建了分泌型表达载体p PIC9K-scy-hep3,用电转化法将其转化至毕赤酵母GS115菌中,经甲醇诱导表达和亲和纯化后获得杂合抗菌肽Scy-Hep3,并进行抗菌活性分析。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/p PIC9K-scy-hep3,用体积分数为0. 5%的甲醇诱导表达24 h,分泌表达上清液中获得了稳定表达的相对分子质量约24 000的表达产物,与预期杂合抗菌肽Scy-Hep3的大小相符;抗菌活性结果表明,杂合抗菌肽Scy-Hep3具有广谱抗菌活性,对被测的3种革兰氏阳性菌(溶壁微球菌Micrococcus lysodeikticus、谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus)和4种革兰氏阴性菌(施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens、嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila和弗氏志贺氏菌Shigella flexneri)具有较强的抗菌活性(最小抑菌浓度MIC<12μmol/L);对比于单一的抗菌肽Scy和Hep3,杂合抗菌肽Scy-Hep3的抗菌活性显著增强。本研究结果将为杂合抗菌肽Scy-Hep3的生产和开发应用提供数据资料。     

拟穴青蟹抗菌肽SCY2在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

为深入研究拟穴青蟹Scylla paramamosain阴离子抗菌肽SCY2的抗菌活性,将抗菌肽SCY2的成熟肽序列与毕赤酵母Pichia pastoris的p PIC9K质粒连接,构建了分泌型表达载体p PIC9K-SCY2,用电击法将其转化至毕赤酵母GS115菌株中,经甲醇诱导表达和亲和纯化后获得目的蛋白,并进行质谱鉴定和抗菌活性分析。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/p PIC9K-SCY2,用0.5%甲醇诱导表达24 h后,分泌表达上清液中获得了相对分子质量约11 000的稳定表达产物,与预期的抗菌肽SCY2成熟肽的大小相符;纯化后的目的蛋白经质谱鉴定,有6个肽段的氨基酸序列与预期一致;抗菌活性结果表明,抗菌肽SCY2能抑制革兰氏阳性菌生长,对被测的革兰氏阴性菌无抑杀活性(>50μmol/L);抗菌肽SCY2同抗生素进行协同抗菌试验,发现SCY2与四环素协同使用对荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens的抑杀存在协同作用,SCY2与青霉素协同使用对施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri的抑杀具有增强作用。研究表明,较低浓度的抗生素与抗菌肽协同使用可有效地减少抗生素的使用,降低食品中抗生素的残留风险。     

拟穴青蟹抗菌肽SCY2在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

为深入研究拟穴青蟹Scylla paramamosain阴离子抗菌肽SCY2的抗菌活性,将抗菌肽SCY2的成熟肽序列与毕赤酵母Pichia pastoris的p PIC9K质粒连接,构建了分泌型表达载体p PIC9K-SCY2,用电击法将其转化至毕赤酵母GS115菌株中,经甲醇诱导表达和亲和纯化后获得目的蛋白,并进行质谱鉴定和抗菌活性分析。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/p PIC9K-SCY2,用0.5%甲醇诱导表达24 h后,分泌表达上清液中获得了相对分子质量约11 000的稳定表达产物,与预期的抗菌肽SCY2成熟肽的大小相符;纯化后的目的蛋白经质谱鉴定,有6个肽段的氨基酸序列与预期一致;抗菌活性结果表明,抗菌肽SCY2能抑制革兰氏阳性菌生长,对被测的革兰氏阴性菌无抑杀活性(>50μmol/L);抗菌肽SCY2同抗生素进行协同抗菌试验,发现SCY2与四环素协同使用对荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens的抑杀存在协同作用,SCY2与青霉素协同使用对施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri的抑杀具有增强作用。研究表明,较低浓度的抗生素与抗菌肽协同使用可有效地减少抗生素的使用,降低食品中抗生素的残留风险。     

杂合抗菌肽设计及生物学活性的研究进展

随着抗生素在饲料中滥用导致的问题日趋严重,抗菌肽因其分子量小、抗菌谱广、抗菌活性高、耐热性强、不易产生抗药性、对高等生物正常细胞无毒害等优点已成为安全绿色抗生素添加剂替代品的理想选择。随着对抗菌肽结构、功能与杀菌机理研究的深入,人们开始尝试通过各种生物学手段设计杀菌活力更强、抗菌谱更广的杂合抗菌肽。从杂合抗菌肽的设计、生物学活性以及未来的研究方向等方面综述了杂合抗菌肽的研究进展。     

人源类溶菌酶蛋白6在毕赤酵母中的重组表达及活性分析

利用毕赤酵母(Pichia pastoris)重组表达人源类溶菌酶蛋白6(human lysozyme-like protein6,h Lyzl6),对其酶学性质进行分析。根据毕赤酵母密码子偏爱性设计并人工合成h Lyzl6基因,将其连接至含有乙醇氧化酶启动子(AOX1)的p PIC9K质粒构建重组表达载体p PIC9K-hlyzl6;重组表达载体经线性化后电转化入毕赤酵母GS115感受态细胞,经G418筛选获得高拷贝重组菌株后进行甲醇诱导表达。经甲醇诱导72 h后发酵液上清中酶活性达到最高值,发酵液上清经SDSPAGE检测在14.8 k Da处有重组h Lyzl6蛋白条带,分子量符合预期,通过甲壳素亲和层析可对其进行纯化;采用比浊法测定h Lyzl6酶学活性,结果表明h Lyzl6对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)有较好的杀灭作用,最适反应温度为40℃,最适p H为5.5,其酶活力为54 700U/mg,Cu2+对其活性有明显抑制,EC50为30.2799 mg/L。采用基因工程方法首次在毕赤酵母GS115成功表达了重组h Lyzl6,证实其在体外具有杀菌活性,初步揭示h Lyzl6在男性生殖系统先天性免疫中发挥了一定作用,为进一步研究h Lyzl6的功能和应用开发奠定了基础。     

S-2-氯丙酸脱卤酶在毕赤酵母中的重组表达

根据S-2-氯丙酸脱卤酶的基因序列设计引物,克隆重组大肠杆菌中的S-2-氯丙酸脱卤酶基因。将目的基因片段构建到pPIC9K载体,经Sac I单酶切后转化到毕赤酵母GS115中,通过G418抗性YPD平板筛选高拷贝重组子,甲醇诱导成功实现胞外活性表达。重点考察了基因拷贝数和甲醇浓度的影响,结果表明重组子含有12个拷贝,甲醇浓度为1%时较佳,重组脱卤酶的酶活可达236U/L。重组毕赤酵母具有很好的遗传稳定性。对该酶最适反应温度及pH进行研究,表明其最适反应温度为50℃,最适pH为9.5。     

皱纹盘鲍HdhTPX2基因在毕赤酵母中的表达及抗氧化活性研究

为研究皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino硫氧还蛋白过氧化物酶(TPX2)蛋白的抗氧化活性,将HdhTPX2基因克隆至pPIC9K载体,通过电击转化至毕赤酵母GS115菌株中,获得重组表达质粒pPIC9K-HdhTPX2,经甲醇诱导及亲和层析纯化得到重组HdhTPX2蛋白,并进行质谱鉴定及体外抗氧化功能检测。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-HdhTPX2,经表达条件的优化,在pH为7的培养基中用0.5%甲醇诱导表达72 h,分泌表达上清液中得到相对分子质量约为25 000的稳定表达产物,纯化后的蛋白经质谱鉴定为目的蛋白;体外活性测定发现,该蛋白清除羟自由基(·OH)能力强于维生素C,并对H_2O_2引起的细胞损伤具有一定的保护作用。研究表明,皱纹盘鲍硫氧还蛋白过氧化物酶HdhTPX2在毕赤酵母表达系统中得到高效表达,重组表达产物具有抗氧化活性功能。     

皱纹盘鲍HdhTPX2基因在毕赤酵母中的表达及抗氧化活性研究

为研究皱纹盘鲍Haliotis discus hannai Ino硫氧还蛋白过氧化物酶(TPX2)蛋白的抗氧化活性,将HdhTPX2基因克隆至pPIC9K载体,通过电击转化至毕赤酵母GS115菌株中,获得重组表达质粒pPIC9K-HdhTPX2,经甲醇诱导及亲和层析纯化得到重组HdhTPX2蛋白,并进行质谱鉴定及体外抗氧化功能检测。结果表明:本研究中成功构建了重组毕赤酵母菌株GS115/pPIC9K-HdhTPX2,经表达条件的优化,在pH为7的培养基中用0.5%甲醇诱导表达72 h,分泌表达上清液中得到相对分子质量约为25 000的稳定表达产物,纯化后的蛋白经质谱鉴定为目的蛋白;体外活性测定发现,该蛋白清除羟自由基(·OH)能力强于维生素C,并对H_2O_2引起的细胞损伤具有一定的保护作用。研究表明,皱纹盘鲍硫氧还蛋白过氧化物酶HdhTPX2在毕赤酵母表达系统中得到高效表达,重组表达产物具有抗氧化活性功能。     

罗非鱼热休克蛋白70在毕赤酵母中的表达与纯化

以尼罗罗非鱼血液mRNA反转录获得编码罗非鱼Hsp70完整cDNA,重组构建罗非鱼真核表达载体pPIC9K/rtHsp70;在毕赤酵母Pichia pastoris KM71中表达重组罗非鱼的热休克蛋白70(rtHsp70),对表达上清液进行SDS-PAGE及Western blot分析;采用亲和层析、HiTrap Desalting预装柱脱盐纯化目的蛋白。结果表明:克隆至pMD载体上的基因与目的基因完整编码区序列完全一致;诱导表达上清液经SDS-PAGE及Western blot分析,上清液中蛋白条带大小与目的蛋白相对分子质量大小一致;每升诱导上清液可以获得约2 mg纯化蛋白。本研究中获得的rtHsp70毕赤酵母工程菌及纯化的rtHsp70为后期rtHsp70-肽疫苗研究奠定了基础。     

毕赤酵母STE13基因敲除对GGH表达及其生物活性的影响

目的:重组毕赤酵母GS115/pPIC9K-GGH表达的人胰高血糖素样肽-1-人血清白蛋白融合蛋白[(GLP-1 A2G)2-HSA,GGH]的细胞活性测评结果显示生物活性较低,这可能与其表达过程中蛋白降解有一定关联。通过对毕赤酵母GS115 STE13基因的敲除,获得一株完整表达蛋白GGH的毕赤酵母宿主,并进一步提高其表达产物GGH的生物活性。方法:采用基于PCR技术介导的Cre-Loxp系统重组技术成功敲除宿主菌GS115的STE13基因,得到一株STE13缺陷型菌株GS115/D13,并通过细胞活性测评系统检测GS115/D13表达产物GGH的生物活性。结果:通过对STE13基因缺陷型菌株GS115/D13与出发菌株GS115/W发酵表达对比,显示GS115/D13菌株表达融合蛋白GGH生物活性有明显提升,且表达量提高了25.8%,两菌株生长无明显差异。结论:STE13基因的敲除成功缓解了GGH表达过程中的降解问题,并相对出发菌株GS115/W大幅度提高了蛋白生物活性。     

基于重组毕赤酵母的fusaruside生物合成

目的:构建产fusaruside的毕赤酵母菌株,解决天然小分子免疫抑制剂fusaruside的来源问题。方法:从禾谷镰刀菌Fusarium graminearum PH-1中扩增获得合成fusaruside的相关基因-3位去饱和酶[Δ3(E)-SD]和10位去饱和酶[Δ10(E)-SD]基因;并通过2A肽策略构建两种基因的共表达载体,转化到毕赤酵母GS115中进行双酶的诱导表达;对诱导后的毕赤酵母菌体进行甲醇和二氯甲烷的处理后,经高效液相色谱质谱联用仪(HPLC-MS)检测其中产物变化。结果:3位去饱和酶和10位去饱和酶在毕赤酵母中成功共表达,SDS-PAGE显示3位去饱和酶分子量约为48kDa,10位去饱和酶分子量约为65kDa; HPLC-MS显示重组酵母可以产生fusaruside。结论:与fusaruside原产菌株镰刀菌相比,该酵母菌的发酵时间更短、产量更高,为fusaruside的进一步开发与应用奠定基础。     

重组毕赤酵母(Pichia pastoris)高产Lunasin的发酵工艺优化

Lunasin是一个最初从大豆中分离,具有43个氨基酸的多肽,具有抗高血压,抗氧化活性,预防癌症,抗炎和降胆固醇的活性。为了实现Lunasin的高效生产,对重组毕赤酵母GS115 LN诱导阶段甲醇补料策略(溶氧反馈补料,指数-恒速补料)以及诱导温度进行了优化,并且在此基础上对双碳源(山梨醇、甘露醇)和甲醇混合补料策略以及复合氮源与甲醇混合补料策略进行了优化。研究表明,最优补料策略以及诱导温度分别为指数-恒速补料、24℃,最终在流加1%大豆蛋白胨以及0.02%天冬氨酸条件下,Lunasin表达量最高,达到3.27 g/L,是单一甲醇诱导的1.27倍。     

一种具杀菌功能的haFGF融合基因在毕氏酵母中的表达

目的构建一种双功能活性多肽,实现其在酵母中的表达。方法通过体外DNA重组技术将cecropin AD连接在haFGF的5′端,构建成融合基因CADAF,将其克隆到分泌表达载体pPICZαA上,然后转化到毕氏酵母受体菌X-33中进行甲醇诱导表达。结果经SDS PAGE和Western blot分析,构建的CADAF基因在酵母中获得了表达,经抑菌实验及MTT实验结果表明,融合蛋白具有一定的抗菌功能和促细胞分裂活性。结论成功实现了haFGF与抗菌肽的在酵母中的融合表达,为多功能细胞生长因子在创伤治疗中的应用打下了基础。     

解淀粉芽孢杆菌KN-BL-1及其发酵豆粕产抗菌肽类物质的研究

以牛津杯法比较解淀粉芽孢杆菌KN-BL-1及其发酵豆粕的抑菌效果,通过酸沉淀法分离粗多肽,确定产生抑菌效果的为多肽类物质,通过DEAE-Sepharose离子交换层析及Sephadex G-25凝胶过滤层析分离纯化粗多肽以研究其各组分的抑菌效果,并使用4000 Q TRAP液相色谱-质谱联用仪初步确定抗菌肽样品的分子量范围。结果表明,KN-BL-1及其发酵豆粕浸提液对S.aureus等革兰氏阳性菌均有明显的抑菌效果;粗多肽经过层析分离纯化后,三个峰表现抑菌特性,其中有一个抑菌效果最好,抑菌圈清晰,直径为19.8 mm。     

太平洋鳕抗菌肽Hepcidin基因克隆及体外表达研究

为揭示太平洋鳕Gadus macrocephalus抗菌肽Hepcidin(GmHep)的分子结构和表达特性,利用qPCR法对平均体质量为2.438 kg鳕不同组织和发育早期的GmHep表达模式进行了探讨,分别构建了原核(pET-32a-GmHep)和真核(pEGFP-GmHep)表达载体,研究了GmHep的体外表达特点。结果表明:GmHep基因开放阅读框长为297 bp,编码98个氨基酸,蛋白相对分子质量为10 833.56,该肽N端具22个氨基酸残基的信号肽,成熟肽含有8个半胱氨酸残基、4个二硫键;氨基酸序列比对发现,GmHep与大西洋鳕Hepcidin同源性最高(93%),但与其他鱼类Hepcidin同源性较低(小于60%),预示其功能具有独特性;GmHep在肝脏中的表达量显著高于其他组织(P<0.05),且GmHep在5、10、30、37、40日龄仔稚鱼中均有表达(P<0.05);GmHep体外诱导表达优化条件为IPTG浓度0.01 mmol/L、30℃、诱导4 h;GmHep在EPC细胞系中主要定位在细胞质中。研究表明,本研究成功构建了两种GmHep体外表达载体,确定GmHep为肝分泌型,且在太平洋鳕发育早期发挥一定作用。     

天蚕素抗菌肽及其在动物生产中的应用

天蚕素抗菌肽具有提高动物生产性能、改善动物机体免疫力、维护动物肠道菌群平衡等多种生理功能。文章从天蚕素抗菌肽的来源、结构、作用机理、生物学功能及其在动物生产中的应用入手,并对其存在的问题和发展前景进行分析。     

红鳍东方鲀白介素15的原核表达及其活性测定

为了开发红鳍东方鲀Takifugu rubripes免疫基因及其重组表达,生产重组免疫因子蛋白,通过提取红鳍东方鲀肾脏组织总RNA,利用RT-PCR技术扩增得到白介素15(interleukin15,IL15)基因序列,将IL15成熟肽序列与原核表达载体p ET-32a(+)连接,成功构建重组表达载体(重组子)p ET-32a(+)-IL15,并将其重组子转化至Escheria coli BL21(DE3)感受态细胞中获得重组表达IL15的基因工程菌,再经IPTG诱导,p ET-32a(+)-IL15在BL21中得到了融合表达。结果表明:通过对表达产物的纯化和Western Blotting检测,红鳍东方鲀IL15在大肠杆菌中的表达量较高,蛋白浓度为294.6μg/m L;用MTT法对该蛋白进行活性鉴定显示,加入稀释10倍和100倍的重组红鳍东方鲀IL15蛋白时,CTLL-2细胞的增殖率相对较高,分别为71%和73%。研究表明,重组红鳍东方鲀IL15蛋白具有体外促进CTLL-2细胞增值的能力。     

红鳍东方鲀白介素15的原核表达及其活性测定

为了开发红鳍东方鲀Takifugu rubripes免疫基因及其重组表达,生产重组免疫因子蛋白,通过提取红鳍东方鲀肾脏组织总RNA,利用RT-PCR技术扩增得到白介素15(interleukin15,IL15)基因序列,将IL15成熟肽序列与原核表达载体p ET-32a(+)连接,成功构建重组表达载体(重组子)p ET-32a(+)-IL15,并将其重组子转化至Escheria coli BL21(DE3)感受态细胞中获得重组表达IL15的基因工程菌,再经IPTG诱导,p ET-32a(+)-IL15在BL21中得到了融合表达。结果表明:通过对表达产物的纯化和Western Blotting检测,红鳍东方鲀IL15在大肠杆菌中的表达量较高,蛋白浓度为294.6μg/m L;用MTT法对该蛋白进行活性鉴定显示,加入稀释10倍和100倍的重组红鳍东方鲀IL15蛋白时,CTLL-2细胞的增殖率相对较高,分别为71%和73%。研究表明,重组红鳍东方鲀IL15蛋白具有体外促进CTLL-2细胞增值的能力。     

抗菌肽在产业化养殖中的应用

抗菌肽广泛存在于自然界的生物体中,具有热稳定、水溶性好、广谱杀菌等优点,因此在近几年研究中备受重视。文章通过对抗菌肽的分类、结构特征、作用机制进行了概述,并详细阐述了抗菌肽在产业化养殖中的应用。     

活性酵母对三黄鸡产蛋性能和蛋品质的影响

实验选用28周龄的产蛋三黄鸡在相同环境条件下随机分为3组处理,分别添加0、0.5、0.8g/kg活性酵母,计算产蛋鸡产蛋率、平均蛋重、死淘率、料蛋比及测定相关蛋品质,研究活性酵母对三黄鸡产蛋性能的影响。试验结果表明:0.8g/kg活性酵母可以显著提高产蛋率;0.5g/kg水平可显著提高平均蛋重,0.8g/kg水平达到极显著;2个酵母水平组都极显著减低料蛋比。在蛋品质方面,平均蛋壳强度、蛋壳蛋白高度、蛋白重、蛋壳厚度有显著或极显著提高。说明活性酵母对三黄鸡产蛋性能和蛋品质有促进作用。