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食品与发酵工业2025年第24期:重组溶菌酶在谷氨酸棒杆菌中的分泌表达

来源:期刊VIP网 时间:


作者:田明科;邹宇;武小月;白仲虎;李康;刘秀霞;

单位:江南大学生物工程学院;江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心;

摘要:溶菌酶又称细胞壁水解酶或肽聚糖水解酶,是一种天然抗菌酶,具有广谱抑菌活性,已被广泛应用于食品防腐领域,谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)作为食品安全菌株生产溶菌酶具有很大的应用潜力。该研究旨在实现重组溶菌酶在C.glutamicum CGMCC1.15647中的分泌表达。首先,分析了不同来源溶菌酶在C.glutamicum中的表达情况,并选择表达效果最佳的溶菌酶作为目标蛋白,利用载体pGX19进行分泌表达,接着在表达元件上进行了信号肽筛、启动子和核糖体结合位点(ribosome binding site, RBS)组合优化,又从转运水平上提高重组溶菌酶的分泌。结果表明Tat途径的CgR0949信号肽明显提高重组溶菌酶表达量;经过启动子和RBS组合优化,其表达量提高了2.3倍;过表达不同来源的Tat转运系统,重组溶菌酶表达量提高了1.5倍,经多水平优化后,重组溶菌酶的摇瓶发酵水平较初始菌株提高8.3倍,达到0.2 g/L。最后,对表达的重组蛋白进行了纯化,并对其酶学性质进行了初步研究,最适pH值为7.5,最适反应温度为35℃。该研究首次在C.glutamicum中实现重组溶菌酶的分泌表达,并通过信号肽筛选、转录翻译元件优化及转运系统强化,为溶菌酶生产提供了新策略。

关键词:谷氨酸棒杆菌;;溶菌酶;;表达元件优化;;分泌表达;;信号肽优化

基金资助:国家自然科学基金项目(22378167)