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近年来抗生素在人类生产生活中的大量使用,导致了超级耐药菌的产生,带来了诸多安全隐患,找寻传统抗生素的替代品迫在眉睫。抗菌肽是生物体内产生的一种带正电荷,参与生物体免疫反应的小分子多肽,广泛存在于动植物体内,具有广谱的抑菌活性且不易产生耐药性。在饲料添加剂、食品抑菌剂等方面有巨大的应用潜力。抗菌肽在生物体内的含量极微,但随着分子生物学和DNA重组技术的发展,利用基因工程表达抗菌肽成为有效生产方法,与传统方法相比较,基因工程具有可以大规模生产、生产周期短、成本相对较低等优势。牛乳铁蛋白肽(LfcinB)是近年发现的一种抗菌肽,它是牛乳铁蛋白经过胃蛋白酶水解产生,仅含有25个氨基酸,抑菌效果是目前发现的几种乳铁蛋白肽中最强的。本文研究了LfcinB在酿酒酵母中的异源表达。为使表达LfcinB更便于检测纯化,本实验在LfcinB基因的C端融合了红色荧光蛋白DsRed2与His-Tag,成功构建了以DsRed2为报告基因的三种质粒:pYES2-α-LfcinB-DsRed2、pYES2-α-LfcinB-DsRed2-HIS和pYES2-α-LfcinB-HIS-DsRed2,通过电转化将质粒导入到酿酒酵母W303和INVSC1菌株中。利用牛津杯法检测诱导发酵液对大肠杆菌的抑制活性,并对表达产物进行了热稳定性和pH敏感性的检测;利用激光共聚焦荧光显微镜检测诱导表达的酵母菌体荧光;利用SDS-PAGE电泳检测目的蛋白。实验结果显示,通过比较酵母诱导组与未诱导组OD600和pH值的变化趋势,重组蛋白LfcinB-DsRed2-HIS的诱导表达对酵母的生长未产生明显不利的影响;使用牛津杯法检测,显示诱导组发酵液上清具有抑制大肠杆菌生长的活性,并且证明抑菌活性具有热稳定性;通过激光共聚焦检测,观察到诱导组有明显的红色荧光,说明重组蛋白被诱导表达,但SDS-PAGE在培养液上清以及菌液沉淀均未检测出目的蛋白条带,说明表达产量较低;推测可能有以下原因:(1)抗菌肽在胞内表达对于酿酒酵母仍然具有一定的毒性;(2)重组蛋白的稳定性问题;(3)糖基化对表达的影响所导致。在对表达产物进行纯化时,以抑菌活性来追踪目的蛋白的去向,结果发现硫酸铵、丙酮沉淀法无法将诱导培养液上清中带有抑菌活性的成分沉淀下来,而经过透析、超滤会造成抑菌活性的丧失。该酿酒酵母菌株在诱导表达过程中,由于表达产物在胞内对于宿主可能存在的毒性,使得宿主产生应激反应,生成了有抑菌活性的小分子物质。因此牛津杯法所检测到的抑菌活性主要是这种小分子所致。拟对发酵液进行非靶向代谢组学鉴定。大肠杆菌等原核表达体系有其无可比拟的优点,但抗菌肽对大肠杆菌具有杀伤作用,无法直接利用大肠杆菌宿主进行表达生产。常用带有负电荷的融合头与抗菌肽连接,抑制抗菌肽对大肠杆菌的毒性。在生物体内,抗菌肽以前导肽(prodomain)—抗菌肽的形式被合成,经过特定的蛋白酶水解后,成熟的抗菌肽再参与机体免疫反应,前导肽同样含有大量的负电荷。本实验利用Cherry或抗菌肽本身所携带的前导肽来做融合头,在大肠杆菌中表达Piscidin和R-2PLx等抗菌肽,探索前导肽对抗菌肽活性的影响。本实验将连接扩增好的六种基因片段:cherry-piscidin、piscidin-prodomain、sig-piscidin-prodomain、cherry-piscidin-prodomain、piscidin、prodomain-R-2PLx,与载体pET22b(+)连接,转化大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达。结果发现cherry-piscidin、piscidin-prodomain、cherry-piscidin-prodomain三种表达产物导致大肠杆菌诱导前期无法生长,cherry与piscidin自身所带的前导肽无法抑制其抑菌活性;prodomain-R-2PLx与sig-piscidin-prodomain两种表达产物在诱导期间未明显影响宿主生长,但后期蛋白电泳未检测出蛋白条带,推测可能是在翻译过程中,mRNA在二级结构上产生的茎环结构从而导致蛋白无法正常翻译,后续将对诱导条件调整后再进行相关实验。