细菌漆酶基因异源表达降解磺胺类抗生素

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shibin19860211
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磺胺类抗生素是一类人工合成抗菌药物,是我国生产、销售和用量较大的抗生素之一。本文通过将七种不同细菌来源的漆酶基因连接到三种不同信号肽的质粒上,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达。研究了漆酶基因异源表达后对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SDZ)、磺胺二甲基嘧啶(sulfamethazine,SMZ)、磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)三种抗生素的降解效果,以及可能存在的降解途径。最后进一步探索了ABTS、1-羟基苯并三唑(1-hydroxybenzotriazole,HBT)和丁香醛(Syringaldehyde,SA)对重组菌降解磺胺类抗生素的影响。主要的研究结果如下:1)七种不同细菌来源的漆酶基因分别连接到信号肽为Pel B/Lpp/Omoa的质粒上共构建了21种重组菌,不同信号肽对重组菌降解磺胺类抗生素无明显规律。漆酶基因来源于死谷芽孢杆菌fmb-103,信号肽为Pel B的重组菌对磺胺类抗生素的降解效果最好,60 h时对SDZ、SMZ和SMX的降解率分别为92%、89%和88%;基因来源于枯草芽孢杆菌X1最差,对磺胺类抗生素几乎没有降解效果。三种磺胺类抗生素中,SDZ和SMZ易被降解,SMX较难被降解。2)运用LS-MS分析,在所有体系中检测出10种SDZ降解产物、6种SMZ降解产物和9种SMX降解产物,推测SDZ、SMZ、SMX可能的降解途径,主要包括脱SO2、羟基化、氧化、嘧啶环裂解、重排和N-S键断裂。3)ABTS对大部分重组菌降解磺胺类抗生素有促进作用,其中对漆酶基因来源于枯草芽孢杆菌X1,信号肽为Ompa的重组菌促进作用最明显,对SDZ、SMZ和SMX的最大降解率分别为96%、90%和76%。HBT对重组菌降解单独抗生素的促进作用最明显,特别是漆酶基因来源于地衣芽孢杆菌LS04,含信号肽为Ompa的重组菌对SMZ的降解,最大降解率可达97%;而对基因来源于死谷芽孢杆菌fmb-103和裂霉菌CECT 3341的重组菌降解磺胺类抗生素有不同程度的抑制作用。SA的介导使大部分重组菌对磺胺类抗生素的降解有不同程度的抑制,其中漆酶基因来源于链霉菌CECT 3341的重组菌抑制作用最显著。
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