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牛乳铁蛋白肽(LfcinB,lactoferricin Bovine)是一种含25个氨基酸残基的抗菌短肽(FKCRRWQWRMKKLGAPSITCVRRAF)由牛乳铁蛋白(LfB,lactoferrin Bovine)在胃蛋白酶水解消化作用下由N-末端释放,具有广谱抗菌性,良好的耐热性,免疫调节作用,无抗原性和对肠道益生菌无害性等特点。在不同来源的乳铁蛋白肽中,牛乳铁蛋白肽的生物活性最高,因此牛乳铁蛋白肽及其衍生肽的研究应用受到越来越多的关注,研究学者们期望能够通过体外表达系统获得高活性表达以及稳定的LfcinB及其衍生肽,使其成为新型的抗生素替代物。 甲醇营养型酵母表达系统已广泛应用于外源真核和原核蛋白的生产表达。作为一种成功的真核表达系统,其具有许多优点:(1)强有力的启动子(醇氧化酶基因,AOXⅠ)调控外源基因表达;(2)能高密度生长发酵,且营养要求低;(3)具有对表达蛋白进行翻译后修饰和加工功能;(4)自身分泌蛋白少,目标蛋白的纯化简单。研究表明,毕赤酵母表达系统已成功表达了200多种来源不同的外源蛋白产品。 本论文利用生物信息学工具、抗菌肽数据库以及蛋白质分析软件,对抗菌肽结构与功能的关系进行了分析,然后对对牛乳铁蛋白肽衍生肽(LfcinBD)进行优化设计。将设计的牛乳铁蛋白肽衍生肽基因与毕赤酵母表达载体pPIC9K构建重组表达载体pPIC9K-LfcinBD。将重组质粒线性化后电转化感受态毕赤酵母细胞GS115,利用遗传霉素G418,筛选高拷贝的抗性转化子。实验对发酵上清液进行了分离纯化和活性测试,SDS-PAGE电泳检测到了目标蛋白的有效表达。实验还对优化设计得到的牛乳铁蛋白肽衍生肽与同等发酵条件下产生的天然牛乳铁蛋白肽的抑菌活性进行了对比分析,结果证明设计得到的衍生肽对金黄色葡萄球菌有更强的抑菌活性。研究表明经色氨酸Trp替换的牛乳铁蛋白肽衍生肽,其疏水性提高,增加了与细菌膜脂质双分子层作用,促进了LfcinBD的抑菌活性,证明了LfcinBD设计的合理性。为进一步探究LfcinBD的生物活性奠定基础。