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食品与发酵工业2025年第17期:肺炎链球菌3型荚膜多糖细胞工厂的构建

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程剑;成国森;孔天爱;王阳;

单位:江南大学生物工程学院;江南大学,未来食品科学中心;

摘要:3型荚膜多糖(type 3 capsular polysaccharide, Type 3 CPS)作为肺炎链球菌重要的毒力因子,在疫苗开发、多糖材料等方面具有重要价值。该文旨在构建合成Type 3 CPS的谷氨酸棒杆菌和大肠杆菌细胞工厂,并探索其发酵合成方法。首先对Type 3 CPS的基因簇、合酶结构和糖链结构进行分析,在此基础上过表达Type 3 CPS合酶Cps3B和Type 3 CPS单糖前体的合成途径相关酶,并分析辅助膜蛋白CpsC对Type 3 CPS合成的影响。谷氨酸棒杆菌细胞工厂的合成水平达到69 mg/L,随后构建大肠杆菌细胞工厂合成水平达到79 mg/L。为进一步提高Type 3 CPS合成,引入Type 3 CPS的辅助膜蛋白CpsC,Type 3 CPS合成水平提高至105 mg/L。最后通过结构模拟和分子动力学模拟,发现辅助蛋白CpsC通过与Type 3 CPS合酶Cps3B形成氢键作用参与Type 3 CPS糖链合成与跨膜转运过程。研究实现Type 3 CPS细胞工厂的构建和优化,为Type 3 CPS的发酵合成奠定了初步基础。

关键词:肺炎链球菌;;3型荚膜多糖;;CpsC;;发酵合成;;分子动力学

基金资助:国家自然科学基金项目(32000058);; 重庆市生态环境局项目(2023-003/002)