信号肽及发酵条件优化促进胶原蛋白在谷氨酸棒杆菌中分泌表达

胶原蛋白独特的三股螺旋结构,使其具有良好的力学性能和生物相容性,在生物医学材料等方面有广泛应用。利用微生物表达重组胶原蛋白,具有发酵周期短、成本低、便于遗传操作等优点,近些年发展迅速,但分泌带有三股螺旋结构的重组胶原蛋白仍是研究的难点。该研究以来源于化脓性链球菌的胶原蛋白V-B为对象,搭建了谷氨酸棒杆菌分泌表达重组胶原蛋白的平台。在重组胶原蛋白V-B前端引入6种不同信号肽(CspB、PorB、Cg1514、CgR0949、Cg2052或TorA),构建重组表达载体,并转入食品级表达宿主谷氨酸棒状杆菌Corynebacterium glutamicum ATCC 13032中,结果显示PorB信号肽介导的分泌效果最好。此外,对PorB信号肽介导的分泌表达进行培养基、起始诱导菌浓度、诱导时长、IPTG浓度、溶氧的优化,最终胶原域B在摇瓶水平产量达到30 mg/L,是优化前的3倍,并通过圆二色谱表征,验证其正确折叠为三股螺旋。该研究为重组胶原蛋白在谷氨酸棒杆菌中的高效分泌表达奠定了基础。