利用SUMO技术在枯草芽孢杆菌中融合表达抗菌肽Cathelicidin-BF

• 作 者: 栾超 张海文 汪以真
• 机 构: 浙江大学饲料科学研究所动物分子营养学教育部重点实验室
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: SUMO 枯草芽孢杆菌 Cathelicidin-BF 抗菌肽
• 基金项目: “国家杰出青年科学基金”,项目编号:31025027

Cathelicidin-BF,是从金环蛇毒液中分离提取出来的一种抗菌肽,具有抗菌活性高,安全性好等优点。本研究利用SUMO技术在枯草芽孢杆菌中表达抗菌肽。SUMO技术被广泛应用于大肠杆菌表达系统,然而,大肠杆菌作为表达宿主具有诸多劣势:作为一种病原菌其会产生内毒素,同时分泌蛋白至细胞外周胞质中,形成包涵体,不利于后续的分离纯化,本研究利用枯草芽孢杆菌对Cathelicidin-BF抗菌肽与SUMO分子伴侣进行融合表达,同时表达切割融合蛋白SUMO-CBF的酶。(方法)本实验首先连接嵌合基因his-SUMO-CBF和his-SUMO protease1至载体pHT43上,并将载体导入B.subtilis WB800N宿主菌中进行诱导表达与后续的分离纯化。(结果)通过枯草芽孢杆菌表达系统,可以从1L培养上清中分别获得约22 mg的重组融合蛋白SUMO-CBF和1mg的蛋白酶SUMO protease 1,进一步研究表明,重组蛋白酶SUMO protease1具有较高的酶活,可以切割his-SUMO-CBF,其中酶与底物的比为1:40。切割后释放的抗菌肽CBF进一步通过亲和层析和阳离子交换层析,最终可获得约3mg/L的无内毒素且具有抗菌活性的抗菌肽CBF。(结论)本研究首次利用重组表达技术在枯草芽孢杆菌中表达无内毒素的抗菌肽CBF,并且首次在枯草芽孢杆菌中表达具有较高酶活性的SUMO protease1,此研究为在枯草芽孢杆菌中安全高效的表达抗菌肽或蛋白奠定了基础。