CN113603755A

CN113603755A - 谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307及其表面展示系统和构建方法

Info

Publication number: CN113603755A
Application number: CN202110941639.XA
Authority: CN
Inventors: 郑穗平; 林珂瑞; 韩双艳; 林影
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2021-08-17
Filing date: 2021-08-17
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2041-08-17
Also published as: CN113603755B

Abstract

本发明公开了一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307及其表面展示系统和构建方法。该谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307在谷氨酸棒杆菌中表达量高，可将其用于构建高展示效率的谷氨酸棒杆菌表面展示系统。本发明中的谷氨酸棒杆菌表面展示系统是以所述的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白，将靶蛋白固定在谷氨酸棒杆菌细胞表面构成的，提高了谷氨酸棒杆菌表面展示系统的内源锚定蛋白的表达效率。

Description

谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307及其表面展示系统和构建方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别涉及一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307及其表面展示系统和构建方法。

背景技术

微生物细胞表面展示技术是利用基因工程手段通过多肽片段(或蛋白质结构域)将目的片段以融合蛋白形式在微生物表面进行展示的新型基因工程技术，具体而言，是一种通过锚定蛋白将蛋白质或多肽固定在细胞表面的技术，被展示的多肽或蛋白可以保持相对独立的空间结构和生物活性。微生物细胞表面展示系统包括宿主菌、锚定蛋白和靶蛋白，有时在锚定蛋白和靶蛋白之间也添加一段连接(linker)序列。微生物细胞表面展示在多肽分离、全细胞催化剂、全细胞吸附剂、疫苗和抗体生产、蛋白文库筛选、生物传感器、生物修复等方面都有广阔的应用前景。

目前在微生物表面展示系统中应用比较多的宿主菌主要有噬菌体(Bacteriophages)、酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)、革兰氏阴性菌(大肠杆菌(Escherichia.Coli)等)、和革兰氏阳性菌(谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等)。表面展示使用的锚定蛋白一般具有以下特征：(1)较牢固地锚定在细胞表面；(2)可以与靶蛋白序列有效融合而不影响靶蛋白的结构和功能。革兰氏阳性菌展示系统的锚定蛋白主要有：(1)膜相关蛋白(具有跨膜结构域或脂蛋白)；(2)细胞壁相关蛋白(具有C末端Leu-Pro-X-Thr-Gly(LPXTG)基序或细胞壁结合结构域(CWBD))。

谷氨酸棒杆菌具有鲁棒性强、较低的细胞外蛋白酶活性、广泛的天然碳源底物等优点，在微生物细胞表面展示方面的应用具有非常广阔的前景。目前，谷氨酸棒杆菌的展示系统可用的锚定蛋白较少，仅具有三种类型：外源蛋白(PgsA)，霉菌酰化蛋白(Ncgl1337，孔蛋白系列蛋白PorB、PorC)和膜蛋白(NCgl1221，又名机械通道蛋白MscCG)。目前这些锚蛋白已将许多种酶蛋白，例如淀粉酶，葡聚糖酶，葡糖苷酶，纤维素酶复合物等成功地展示在谷氨酸棒杆菌表面。为增加谷氨酸棒杆菌细胞表面展示技术的多功能性，有必要开发新的和有效的锚定基序。

Choi等(Choi J W,Yim S S,Jeong K J.Development of a potential proteindisplay platform in Corynebacterium glutamicum using mycolic acid layerprotein,NCgl1337,as an anchoring motif[J].Biotechnology Journal,2017:1700509.)报道了利用谷氨酸棒杆菌霉菌酸层蛋白Ncgl1337作为锚定蛋白进行外源蛋白的细胞表面展示。Yao等(Display of alpha-amylase on the surface of Corynebacteriumglutamicum cells by using NCgl1221 as the anchoring protein,and production ofglutamate from starch.Archives of Microbiology.2009)报道了利用谷氨酸棒杆菌膜蛋白NCgl1221作为锚定蛋白进行外源蛋白的细胞表面展示。但目前谷氨酸棒杆菌的锚定蛋白的种类和数量较少，展示体系较为单一。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307。

本发明的另一目的在于提供编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因。

本发明的又一目的在于提供一种谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统。

本发明的再一目的在于提供所述谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统的构建方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

所述的谷氨酸棒杆菌壁蛋白由366个氨基酸组成，大小约为31.3KDa。

编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

所述的谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307作为锚定蛋白在表面展示系统中的应用。

所述的表面展示系统为谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统，所述的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307可用于构建谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统，所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统是以所述谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白将靶蛋白固定在谷氨酸棒杆菌细胞表面构成的。

一种谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统，是以所述的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白，将靶蛋白固定在谷氨酸棒杆菌细胞表面构成的。

所述的靶蛋白为荧光蛋白或淀粉酶中的任意一种；优选为增强绿色荧光蛋白(EGFP)、红色荧光蛋白(mCherry)或α-淀粉酶(α-amylase)。

所述的谷氨酸棒杆菌优选为谷氨酸棒杆菌ATCC13032。

所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统的构建方法，包括如下步骤：

(1)将编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因克隆到表达载体的表达盒中，得到以谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白的表面展示表达载体；

(2)将靶蛋白的基因序列克隆到步骤(1)中得到的表面展示表达载体的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列的上游，与所述谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因形成融合基因；

(3)转化谷氨酸棒杆菌，然后根据表达载体上的筛选标记筛选阳性转化子，即得到所述谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统。

所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统的构建方法，具体包括如下步骤：

(i)将编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因、靶蛋白的基因和表达载体通过同源重组的方式，构建得到重组质粒；

(ii)将步骤(i)中得到重组质粒转化谷氨酸棒杆菌，挑取阳性转化子，得到所述谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统。

步骤(i)中所述的编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因序列如SEQ ID NO:2所示。

步骤(i)中所述的靶蛋白为荧光蛋白或淀粉酶中的任意一种；优选为增强绿色荧光蛋白(EGFP)、红色荧光蛋白(mCherry)或α-淀粉酶(α-amylase)；更优选为α-淀粉酶。

所述的增强绿色荧光蛋白(EGFP)的核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示。

所述的红色荧光蛋白(mCherry)的核苷酸序列如SEQ ID NO:17所示。

所述的α-淀粉酶(amyE基因)的核苷酸序列如SEQ ID NO:21所示。

步骤(i)中所述的表达载体为本领域常规带有卡那霉素抗性的谷氨酸棒杆菌表达载体；优选为谷氨酸棒杆菌表达载体pEC-XK99e(表达载体为pEC-XK99e时，构建表面展示表达载体后，将靶蛋白的基因序列通过同源重组克隆连接到所述表面展示表达载体的谷氨酸棒杆菌壁蛋白基因序列下游)。

步骤(ii)中所述的谷氨酸棒杆菌优选为谷氨酸棒杆菌ATCC13032。

所述的谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307、编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因或谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统在制备淀粉酶中的应用。

所述的淀粉酶优选为α-淀粉酶。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明提供了一种谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307，是谷氨酸棒杆菌内源壁蛋白，且在谷氨酸棒杆菌中表达量较高，与现已用于谷氨酸棒杆菌表面展示系统的内源锚定蛋白Ncgl1221蛋白和Ncgl1337蛋白相比，壁蛋白Ncgl1307展示的效率更高，因此，可将其用于构建高展示效率的谷氨酸棒杆菌表面展示系统。

(2)本发明中谷氨酸棒杆菌表面展示系统是以谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白，将靶蛋白(如荧光蛋白或淀粉酶等)固定在谷氨酸棒杆菌细胞表面构成的，提高了谷氨酸棒杆菌表面展示系统的内源的锚定蛋白的表达效率。

附图说明

图1是重组菌CG/Ncgl1307-EGFP与阴性对照菌CG/EGFP以及阳性对照菌CG/Ncgl1221-EGFP、CG/Ncgl1337-EGFP的流式细胞仪检测结果图。

图2是CG/Ncgl1307-EGFP的激光共聚焦显微镜检测结果图。

图3是重组菌CG/Ncgl1307-mCherry和阴性对照菌株ATCC13032以及阳性对照菌CG/Ncgl1221-mCherry、CG/Ncgl1337-mCherry的流式细胞仪检测结果图。

图4是CG/Ncgl1307-mCherry的激光共聚焦显微镜检测结果图。

图5是重组菌的淀粉酶酶活情况图(图中，WT：谷氨酸棒杆菌ATCC13032；NC：阴性对照菌株CG/pEC-XK99e；PC1：阳性对照菌株CG/Ncgl1221-Amy；PC2：阳性对照菌株CG/Ncgl1337-Amy；Ncgl1307：重组菌株CG/Ncgl1307-Amy)。

图6是重组菌CG/Ncgl1307-Amy以及对照菌株ATCC13032、CG/pEC-XK99e的生长曲线图；其中，A为菌株在以葡萄糖为唯一碳源时的生长曲线；B为菌株在以淀粉为唯一碳源时的生长曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。下列实施例中未注明具体实验条件的试验方法，通常按照常规实验条件。除非特别说明，本发明所用试剂和原材料均可通过市售获得。

术语解释

LB平板：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，NaCl 5g/L，琼脂20g/L。

LBH平板：酵母粉2.5g/L，蛋白胨5g/L，NaCl 5g/L，脑心浸液(BactoTM BrainHeart Infusion)18.5g/L，山梨醇91g/L和20g/L琼脂。

BHISG培养基：脑心浸液37g/L，山梨醇9.1g/L，葡萄糖10g/L。

10×PBS(磷酸盐缓冲盐水)：40g NaCl，1g KCl，7.1g Na₂HPO₄、1.2g KH₂PO₄，将上述试剂溶于400ml水中，将pH调节至7.4，定容至500ml)。

1×PBS：10×PBS稀释10倍。

MOPS缓冲液：10ml 0.5M 3-(N-吗啉基)丙磺酸(MOPS)(pH 6.9)，并稀释10倍。

实施例1：谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307表面展示载体pEC-EGFP的构建

(1)谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因的克隆

根据谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307(氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示)的基因序列(SEQ ID NO:2)，靶蛋白EGFP基因以及谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e(购自Novagen)上的序列特征，设计扩增引物：

P1：5'-ATGAAAGGAGGCCCTTCAGTTGAAGGATTACGCGGTGCAT-3'(SEQ ID NO:3)；

P2：5'-CTTATCGTCATCATCCTTGTAATCGTTCAGTTCTTCACGGCATTG-3'(SEQ ID NO:4)。

以谷氨酸棒杆菌ATCC13032的基因组DNA为模板，以P1和P2为引物，通过PCR方法扩增出壁蛋白Ncgl1307基因序列，扩增条件为：预变性94℃5分钟；再进行30个以下循环：94℃变性30秒、Tm-5℃(Tm为解链温度；下同)退火30秒、68℃延伸1分钟；最后68℃延伸10分钟。

(2)靶蛋白EGFP基因的克隆

根据靶蛋白EGFP基因(SEQ ID NO:5)以及谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e上的序列特征，设计扩增引物：

P3：5'-GATTACAAGGATGATGACGATAAGATGGTGAGCAAGGGCGAGGA-3'(SEQ ID NO:6)；

P4：5'-TCGTCATCATCCTTGTAATCTTACTTGTACAGCTCGTCCATG-3'(SEQ ID NO:7)。

以谷氨酸棒杆菌ATCC13032的基因组DNA为模板，以P3和P4为引物，通过PCR方法扩增出靶蛋白EGFP基因，扩增条件为：预变性94℃5分钟；再进行30个以下循环：94℃变性30秒、Tm-5℃退火30秒、68℃延伸1分钟；最后68℃延伸10分钟。

(3)载体pEC-XK99e的克隆

根据谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列(SEQ ID NO:2)，靶蛋白EGFP基因以及谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e上的序列特征，设计扩增引物：

P5：5'-GATTACAAGGATGATGACGATAAGggctgttttggcg-3'(SEQ ID NO:8)；

P6：5'-CTGAAGGGCCTCCTTTcatggtctgtttcctgtgtg-3'(SEQ ID NO:9)。

以pEC-XK99e为模板，以P5和P6为引物，通过PCR方法扩增出载体pEC-XK99e的基因序列，扩增条件为：预变性94℃5分钟；再进行30个以下循环：94℃变性30秒、Tm-5℃退火30秒、68℃延伸2分钟；最后68℃延伸10分钟。

(4)载体pEC/Ncgl1307-FLAG-EGFP的构建

将步骤(1)中得到的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因的PCR产物，步骤(2)中得到的EGFP绿色荧光蛋白基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组(该步骤使用Seamless Assembly克隆试剂盒)连接，将连接体系转化大肠杆菌宿主Top10(购自Novagen)。用含50mg/L卡那霉素的LB平板筛选转化子，使用鉴定引物P7和P8挑取阳性的转化子，提取质粒，鉴定并测序，结果表明壁蛋白Ncgl1307基因序列正确转化，且FLAG标签在所述壁蛋白Ncgl1307基因的上游。

其中涉及的引物序列如下：

P7：5'-CACTGCATAATTCGTGTCGCTCAAGGCGCACTCC-3'(SEQ ID NO:10)；

P8：5'-GTCGCCGTCCAGCTCGACCAGGATG-3'(SEQ ID NO:11)。

(5)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系CG/Ncgl1307-EGFP的构建和鉴定

用电转法将步骤(4)中得到的质粒pEC/Ncgl1307-FLAG-EGFP转化谷氨酸棒杆菌ATCC13032，在LBH平板上挑取阳性转化子，以P7、P8为引物，进行PCR扩增，结果证明质粒pEC/Ncgl1307-FLAG-EGFP的基因序列转化到了谷氨酸棒杆菌ATCC13032中，得到的重组菌命名为CG/Ncgl1307-EGFP。

(6)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系CG/Ncgl1307-EGFP的阴性对照菌株CG/EGFP和阳性对照菌株CG/Ncgl1221-EGFP、CG/Ncgl1337-EGFP的构建和鉴定

①阴性对照菌株CG/EGFP的构建：以EGFP(SEQ ID NO:5)为模板，以P9和P4为引物，通过PCR方法扩增出EGFP的基因序列；以谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e为模板，以P5和P6为引物，通过PCR方法扩增出pEC-XK99e的基因序列；然后将EGFP基因的PCR产物与谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阴性对照菌株CG/EGFP，具体制备与鉴定方法参见上述步骤(1)～(5)；

②阳性对照菌株CG/Ncgl1221-EGFP的构建：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组DNA为模板，以P10和P11为引物，通过PCR方法扩增出Ncgl1221的基因序列；然后将Ncgl1221基因的PCR产物、步骤(2)中得到的EGFP基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阳性对照菌株CG/Ncgl1221-EGFP，鉴定方法参见上述步骤(1)～(5)；

③阳性对照菌株CG/Ncgl1337-EGFP的构建：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组DNA为模板，以P12和P13为引物，通过PCR方法扩增出Ncgl1337的基因序列；然后将将Ncgl1337基因的PCR产物、步骤(2)中得到的EGFP基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阳性对照菌株CG/Ncgl1337-EGFP，鉴定方法参见上述步骤(1)～(5)；

其中涉及的引物序列如下：

P9：5'-catgAAAGGAGGCCCTTCAGATGGATTACAAGGATGATGACGATAAGATGGTGAGCAAGGGCGAG-3'(SEQ ID NO:12)；

P10：5'-catgAAAGGAGGCCCTTCAGATGATTTTAGGCGTACCCATTCAATATTTG-3'(SEQ IDNO:13)；

P11：5'-CTTATCGTCATCATCCTTGTAATCAGGGGTGGACGTCGGCGCAACTGTC-3'(SEQ IDNO:14)；

P12：5'-catgAAAGGAGGCCCTTCAGATGGCTCAGCGAAAACTGGCCTC-3'(SEQ ID NO:15)；

P13：5'-CTTATCGTCATCATCCTTGTAATCGGCGTTTACTCGATCTCGCAGGATC-3'(SEQ IDNO:16)。

(7)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系CG/Ncgl1307-EGFP的流式细胞仪分析与共聚焦显微镜分析

将重组菌CG/Ncgl1307-EGFP接种于5ml、含0.5mM IPTG(异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷)的BHISG培养基中，在30℃、220rpm条件下诱导和培养24小时，离心后重悬，添加抗FLAG单克隆抗体和Alexa Fluor 647标记的山羊抗鼠IgG抗体(抗体均购自碧云天)孵育后重悬。最后，使用C6 Plus流式细胞仪测量荧光强度。同时，以CG/EGFP为阴性对照，CG/Ncgl1221-EGFP和CG/Ncgl1337-EGFP为阳性对照。

流式细胞仪检测结果如图1(图1中的M表示Comp-FL-A::APC-A_Area的平均值)所示：结果显示与阴性对照菌株CG/EGFP、阳性对照菌CG/Ncgl1221-EGFP、CG/Ncgl1337-EGFP相比，重组菌CG/Ncgl1307-EGFP的荧光发生较大偏移，表明在重组菌CG/Ncgl1307-EGFP的细胞表面成功地表达了壁蛋白Ncgl1307-EGFP融合蛋白。

随后，对样品进行离心和再悬浮，然后将其涂覆在显微镜载玻片上，最后通过共聚焦显微镜进行观察，结果显示二抗的红色荧光显示在重组菌CG/Ncgl1307-EGFP的表面(图2)(图2中：EGFP表示EGFP荧光蛋白激发出的荧光；Alexa Fluor647表示Alexa Fluor647抗体激发出的荧光)，再次验证了重组菌CG/Ncgl1307-EGFP的细胞表面成功地表达了谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307-EGFP的融合蛋白。

实施例2：谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307表面展示载体pEC-Ncgl1307-mCherry的构建

(1)谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因的克隆

根据谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列(SEQ ID NO:2)，靶蛋白mCherry基因以及谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e上的序列特征，设计扩增引物P1和P2，通过PCR方法扩增得到谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因序列，具体制备方法参见实施例1步骤(1)。

(2)靶蛋白mCherry基因的克隆

根据谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列(SEQ ID NO:2)，靶蛋白mCherry基因(SEQ ID NO:17)以及谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e上的序列特征，设计扩增引物P14和P15，通过PCR方法扩增得到靶蛋白mCherry基因，制备方法参见实施例1。

P14：5'-GATTACAAGGATGATGACGATAAGATGGTTTCCAAGGGCGAGGAGGAC-3'

(SEQ ID NO:18)；

P15：5'-cagccCTTATCGTCATCATCCTTGTAATCTTACTTGTAGAGTTCGTCCATG-3'(SEQ IDNO:19)。

(3)载体pEC-XK99e的克隆

根据谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列(SEQ ID NO:2)，靶蛋白mCherry基因以及谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e上的序列特征，设计扩增引物P5和P6，通过PCR方法扩增出载体pEC-XK99e的基因序列，具体制备方法参见实施例1步骤(3)。

(4)载体pEC/Ncgl1307-mCherry的构建

将步骤(1)中得到的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因的PCR产物，步骤(2)中得到的mCherry基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接(方法同实施例1)，将连接后的体系转化大肠杆菌宿主Top10。用含50mg/L卡那霉素的LB平板筛选转化子，使用鉴定引物P7和P16挑取阳性的转化子，提取质粒，鉴定并测序，得到重组谷氨酸棒杆菌表面展示表达质粒pEC/Ncgl1307-mCherry，且FLAG标签在所述壁蛋白Ncgl1307基因的上游。其中涉及的引物序列如下：

P16：5'-CTTGTAGGTGGTCTTAACCTCAGCGTCGTAGTGACCG-3'(SEQ ID NO:20)。

(5)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系pEC/Ncgl1307-mCherry的构建和鉴定

用电转法将步骤(4)中得到的质粒pEC/Ncgl1307-mCherry转化谷氨酸棒杆菌ATCC13032，在LBH平板上挑取阳性转化子，以P7、P11为引物，进行PCR扩增，结果证明质粒pEC/Ncgl1307-mCherry的基因序列转化到了谷氨酸棒杆菌ATCC13032中，得到的重组菌命名为CG/Ncgl1307-mCherry。

(6)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系CG/Ncgl1307-mCherry的阴性对照菌株CG/pEC-XK99e和阳性对照菌株CG/Ncgl1221-mCherry、CG/Ncgl1337-mCherry的构建和鉴定

①阳性对照菌株CG/Ncgl1221-mCherry的构建：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组DNA为模板，以P10和P11为引物，通过PCR方法扩增出Ncgl1221的基因序列；然后将Ncgl1221基因的PCR产物、步骤(2)中得到的mCherry基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阳性对照菌株CG/Ncgl1221-mCherry，鉴定方法参见实施例1。

②阳性对照菌株CG/Ncgl1337-mCherry的构建：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组DNA为模板，以P12和P13为引物，通过PCR方法扩增出Ncgl1337的基因序列；然后将Ncgl1337基因的PCR产物、步骤(2)中得到的mCherry基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阳性对照菌株CG/Ncgl1337-mCherry，鉴定方法参见实施例1。

(7)重组谷氨酸棒杆菌CG/Ncgl1307-mCherry和对照菌株的流式细胞仪分析与共聚焦显微镜分析

将重组菌CG/Ncgl1307-mCherry和对照菌株接种于5ml、含0.5mM IPTG的BHISG培养基中，在30℃、220rpm条件下诱导和培养24小时，离心后重悬，添加抗FLAG单克隆抗体和Alexa Fluor488标记的山羊抗鼠IgG抗体(抗体均购自碧云天)孵育后重悬。最后，使用C6Plus流式细胞仪测量荧光强度。同时，以菌株ATCC13032为阴性对照，CG/Ncgl1221-mCherry和CG/Ncgl1337-mCherry为阳性对照。

结果如图3(图3中的M表示Comp-FL-A::FITC-A_Area的平均值)所示：结果显示与阴性对照菌株ATCC13032、阳性对照菌CG/Ncgl1221-mCherry、CG/Ncgl1337-mCherry相比，重组菌CG/Ncgl1307-mCherry的荧光发生较大偏移，表明在重组菌CG/Ncgl1307-mCherry的细胞表面成功地表达了谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307-mCherry融合蛋白。

随后，对样品进行离心和再悬浮，然后将其涂覆在显微镜载玻片上，最后通过共聚焦显微镜进行观察，结果显示二抗的绿色荧光显示在重组菌CG/Ncgl1307-mCherry的表面(图4)(图4中：mCherry表示mCherry荧光蛋白激发出的荧光；Alexa Fluor647表示AlexaFluor647抗体激发出的荧光)，再次验证了重组菌CG/Ncgl1307-mCherry的细胞表面成功地表达了谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307-mCherry的融合蛋白。

实施例3：谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307表面展示载体pEC-Amy的构建

(1)谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因的克隆

根据谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列(SEQ ID NO:2)，设计扩增引物，通过PCR方法扩增得到谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因序列，具体制备方法参见实施例1步骤(1)。

(2)靶蛋白α-amylase基因的克隆

根据靶蛋白α-淀粉酶(α-amylase EC 3.2.1.1)的基因amyE(amyE基因来源于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)168；序列如SEQ ID NO:21所示)设计扩增引物，以枯草芽孢杆菌168的基因组为模板，通过PCR方法扩增得到靶蛋白α-淀粉酶的基因序列，制备方法参见实施例1：

P17：5'-GATTACAAGGATGATGACGATAAGATGTTTGCAAAACGATTCAAAACCTCTTTACTGCC-3'(SEQ ID NO:22)；

P18：5'-CTTATCGTCATCATCCTTGTAATCTCAATGGGGAAGAGAACCGCTTAAGCCCG-3'(SEQID NO:23)。

(3)载体pEC-XK99e的克隆

根据谷氨酸棒杆菌质粒pEC-XK99e上的序列特征，设计扩增引物P5和P6，通过PCR方法扩增出载体pEC-XK99e的基因序列，具体制备方法参见实施例1步骤(3)。

(4)载体pEC/Ncgl1307-Amy的构建

将步骤(1)中得到的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307基因的PCR产物，步骤(2)中得到的α-淀粉酶基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接(方法同实施例1)，得到重组谷氨酸棒杆菌表面展示表达质粒pEC/Ncgl1307-Amy，将得到的pEC/Ncgl1307-Amy质粒转化大肠杆菌宿主Top10。用含50mg/L卡那霉素的LB平板筛选转化子，挑取阳性的转化子，提取质粒，使用鉴定引物P7和P19鉴定并测序，结果表明壁蛋白Ncgl1307基因序列正确转化，且FLAG标签在所述壁蛋白Ncgl1307基因的上游。其中涉及的引物序列如下：

P19：5'-GAACGACCAATTCCATGCATGAAGAATGGTTCCGC-3'(SEQ ID NO:24)。

(5)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系CG/Ncgl1307-Amy的构建

用电转法将步骤(4)中得到的质粒pEC/Ncgl1307-Amy转化谷氨酸棒杆菌ATCC13032，在LBH平板上挑取阳性转化子，以P7、P14为引物，进行PCR扩增，结果证明质粒pEC/Ncgl1307-Amy的基因序列转化到了谷氨酸棒杆菌ATCC13032中，得到的重组菌命名为CG/Ncgl1307-Amy。

(6)重组谷氨酸棒杆菌表面展示体系Ncgl1307-Amy的阳性对照菌株CG/Ncgl1221-Amy、CG/Ncgl1337-Amy和阴性对照菌株CG/pEC-XK99e的构建和鉴定

①阳性对照菌株CG/Ncgl1221-Amy(PC1)的构建：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组DNA为模板，以P10和P11为引物，通过PCR方法扩增出Ncgl1221的基因序列；然后将Ncgl1221基因的PCR产物、步骤(2)中得到的Amy基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阳性对照菌株CG/Ncgl1221-Amy，鉴定方法参见实施例1。

②阳性对照菌株CG/Ncgl1337-Amy(PC2)的构建：以谷氨酸棒杆菌ATCC13032基因组DNA为模板，以P12和P13为引物，通过PCR方法扩增出Ncgl1337的基因序列；然后将Ncgl1337基因的PCR产物、步骤(2)中得到的Amy基因的PCR产物与步骤(3)中得到的谷氨酸棒杆菌表达质粒pEC-XK99e的PCR产物经过Gibson同源重组连接，最后构建阳性对照菌株CG/Ncgl1337-Amy，鉴定方法参见实施例1。

③阴性对照菌株CG/pEC-XK99e的构建：将载体pEC-XK99e直接转化谷氨酸棒杆菌ATCC13032，最后构建阴性对照菌株CG/pEC-XK99e，鉴定方法参见实施例1。

(7)重组谷氨酸棒杆菌CG/Ncgl1307-Amy的发酵与淀粉酶酶活性的测定

将CG/Ncgl1307-Amy接种于5ml的BHISG培养基(抗性菌株添加终浓度为25μg/mL的卡那霉素)中过夜培养后，再转接于30ml、含0.5mM IPTG的BHISG培养基中在30℃、220rpm下诱导和培养24小时，获得细胞发酵液。淀粉酶活性的测定方法采用EnzChek^TM淀粉酶检测试剂盒(货号E33651)。反应底物包括细胞悬浮液、上清液和细胞发酵液，上清液和细胞悬浮液由细胞发酵液离心获得，细胞悬浮液需由MOPS缓冲液洗涤3次后重悬，离心条件为6000rpm。酶活性的一个单位(U/ml)定义为在20℃、pH值6.9、3分钟内从淀粉中释放1毫克麦芽糖所需的酶量。以谷氨酸棒杆菌ATCC13032、(WT)、CG/pEC-XK99e(NC)为阴性对照，以CG/Ncgl1221-Amy(PC1)、CG/Ncgl1337-Amy(PC2)为阳性对照。

淀粉酶酶活性测定结果如图5所示：结果显示，CG/Ncgl1307-Amy(Ncgl1307)的细胞悬液在24h发酵后酶活达到了的0.34U/ml，高于两个阳性对照菌CG/Ncgl1221-Amy(0.13U/ml)、CG/Ncgl1337-Amy(0.24U/ml)。表明α-淀粉酶被Ncgl1307蛋白以活性形式成功且高效地展示在谷氨酸棒杆菌细胞表面。

(8)重组谷氨酸棒杆菌CG/Ncgl1307-Amy的生长曲线的测定

将从平板上挑选的重组菌株CG/Ncgl1307-Amy接种到BHIS(抗性菌株添加终浓度为25μg/mL的卡那霉素)培养基中，并在30℃和220rpm下培养过夜。取适当体积的细菌，以葡萄糖或可溶性淀粉((天津市大茂化学试剂厂；CAS No:9005-84-9))(4％，w/w)溶液作为唯一碳源接种培养基，然后在12孔板中培养(抗性菌株添加终浓度为25μg/mL的卡那霉素)。初始OD600nm的细胞密度为0.3左右，培养条件为30℃和280rpm。OD600光密度每4小时测量一次，持续32小时。

ATCC13032、CG/pEC-XK99e和CG/Ncgl1307-Amy菌株在葡萄糖培养基中具有相似的生长曲线(图6)。阴性对照ATCC13032和CG/pEC-XK99e的细胞在淀粉培养基中生长效果不佳，因为它们不能利用淀粉。相比之下，重组菌CG/Ncgl1307-Amy在淀粉培养基中生长效果较好，并且在淀粉和葡萄糖培养基中的生长趋势相似，包括进入稳定期的时间点和最大OD600值。这表明CG/Ncgl1307-Amy中的α-淀粉酶被以活性形式成功地展示在谷氨酸棒杆菌细胞表面，并且对淀粉有很好的利用能力。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

序列表

<110> 华南理工大学

<120> 谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307及其表面展示系统和构建方法

<160> 24

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 366

<212> PRT

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> 谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307

<400> 1

Met Lys Asp Tyr Ala Val His Thr Arg Gly Leu Val Ser Leu Leu Ser

1 5 10 15

Leu Ile Phe Leu Phe Val Leu Ser Gly Cys Gly Gly Asn Ala Thr Thr

20 25 30

Ala Asp Glu Ala Ala Glu Ser Asp Val Val Thr Ser Ser Ser Ala Pro

35 40 45

Pro Ser Lys Arg Ala Leu Asp Val Gly Glu Ala Val Glu Ile Pro Gly

50 55 60

Val Val Leu Thr Val Asn Ser Val Thr Gln Ser Asp Gln Leu Met Leu

65 70 75 80

Tyr Ser Glu Gly Ser Ala Arg Gly Ser Glu Pro Arg Glu Gln Arg Asn

85 90 95

Ala Ala Ser Gly Glu Lys Phe Val Ser Val Asp Thr Thr Val Lys Asn

100 105 110

Ser Ser Ser Asp Pro Trp Asp Leu Ser Cys Gly His Val Leu Gln Thr

115 120 125

Trp Leu Leu Glu Asp Glu Leu Asp Asp Gln Gln Gly Asp Gln Glu Lys

130 135 140

Lys Phe Ser Pro Ile Asp Asn Leu Asp Gln Ile Ser Gly Asn Pro Glu

145 150 155 160

Cys Gly Val Leu Leu Glu Val Gly Thr Glu Ile Glu Met Thr Trp Ser

165 170 175

Phe Thr Ile Pro Asp Asp Ile Glu Ile Thr His Phe Gly Phe Ser Leu

180 185 190

Ser Asp Ser Thr Ser Asn Asp Leu Ala Ile Ile Ser Leu Gly Gly Ala

195 200 205

Ile Glu Thr Ser Ser Ala Ile Thr Thr Thr Glu Val Ile Ala Pro Glu

210 215 220

Asn Asp Thr Glu Thr Leu Leu Glu Ile Thr Pro Val Asp Cys Gln Val

225 230 235 240

Gly Leu Gly Pro Ile Val Thr Ser Trp Ser Asp Gly Thr Val Gly Gly

245 250 255

Trp Ser Gln His Cys Gln Asp Val His Asp Glu Val Leu Ala Gly Glu

260 265 270

Val Ala Ala Asn Thr Pro Val Cys Asp Gly Val Val Cys Thr Tyr Pro

275 280 285

Ser Gly Ala Thr Met Pro Asp Pro Asn Ala Pro Gln Ile Pro Ser Asp

290 295 300

Thr Ser Gly Ala Val Cys Asp Glu Asn Gln Cys Val Tyr Pro Asn Gly

305 310 315 320

Tyr Ile Ala Arg Ile Gly Asp Pro Asn Val Pro Asn Tyr Leu Lys Pro

325 330 335

Gly Asn Ser Pro Trp Val Gln Gly Gln Ile Asp Phe Gln Asn Cys Leu

340 345 350

Asp Ser Gly Lys Thr Ile Glu Gln Cys Arg Glu Glu Leu Asn

355 360 365

<210> 2

<211> 1101

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> 谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307的基因序列

<400> 2

ttgaaggatt acgcggtgca tactcgtggg ttagtttctc tcttaagtct tatttttctt 60

ttcgttcttt cagggtgtgg agggaatgcc actaccgctg atgaagctgc tgaaagtgac 120

gttgttactt caagtagcgc acctccaagt aaacgagctc tagatgttgg agaagcagta 180

gagatcccag gggtcgtgct cacggtaaac agcgtcacac agtccgatca gctcatgttg 240

tactcagaag gcagtgcgcg tggatctgag ccgagagaac agcggaatgc tgcgtccgga 300

gaaaagtttg tttcggtgga cactaccgtg aagaattcga gctctgatcc ttgggatctt 360

tcatgtggtc acgtattaca gacatggctc ctcgaggacg aactagatga tcaacaaggt 420

gaccaagaaa agaaatttag ccctatcgac aatcttgatc agatttctgg taatccggag 480

tgtggtgtgc ttttagaagt gggtacagaa attgaaatga cgtggtcttt tactattcca 540

gatgacatag aaatcactca ctttggtttt tctctttcgg atagcacttc caatgacttg 600

gccattatca gccttggggg tgcaatagag acatcgtcgg ccatcacaac aactgaagtt 660

atagcaccgg aaaatgacac ggaaacgctg ctagagataa ctccggttga ctgtcaggtc 720

ggccttggcc ccatcgttac ttcttggtcg gatggaacgg tcggaggttg gtctcagcac 780

tgtcaggacg tgcatgatga ggtacttgcc ggtgaagtcg cagcgaatac cccagtatgt 840

gacggagttg tatgcactta ccccagtggc gccacaatgc cggatccaaa tgcacctcaa 900

atcccttcag atacgagtgg tgcagtgtgc gatgaaaatc agtgtgttta ccctaacggt 960

tatatcgccc gaattgggga tccgaatgtt ccgaactatc tcaagcctgg caactctccg 1020

tgggtacaag gacagattga ttttcagaat tgcctagaca gtgggaaaac tattgagcaa 1080

tgccgtgaag aactgaacta a 1101

<210> 3

<211> 40

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P1

<400> 3

atgaaaggag gcccttcagt tgaaggatta cgcggtgcat 40

<210> 4

<211> 45

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P2

<400> 4

cttatcgtca tcatccttgt aatcgttcag ttcttcacgg cattg 45

<210> 5

<211> 720

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> EGFP基因

<400> 5

atggtgagca agggcgagga gctgttcacc ggggtggtgc ccatcctggt cgagctggac 60

ggcgacgtaa acggccacaa gttcagcgtg tccggcgagg gcgagggcga tgccacctac 120

ggcaagctga ccctgaagtt catctgcacc accggcaagc tgcccgtgcc ctggcccacc 180

ctcgtgacca ccctgaccta cggcgtgcag tgcttcagcc gctaccccga ccacatgaag 240

cagcacgact tcttcaagtc cgccatgccc gaaggctacg tccaggagcg caccatcttc 300

ttcaaggacg acggcaacta caagacccgc gccgaggtga agttcgaggg cgacaccctg 360

gtgaaccgca tcgagctgaa gggcatcgac ttcaaggagg acggcaacat cctggggcac 420

aagctggagt acaactacaa cagccacaac gtctatatca tggccgacaa gcagaagaac 480

ggcatcaagg tgaacttcaa gatccgccac aacatcgagg acggcagcgt gcagctcgcc 540

gaccactacc agcagaacac ccccatcggc gacggccccg tgctgctgcc cgacaaccac 600

tacctgagca cccagtccgc cctgagcaaa gaccccaacg agaagcgcga tcacatggtc 660

ctgctggagt tcgtgaccgc cgccgggatc actctcggca tggacgagct gtacaagtaa 720

<210> 6

<211> 44

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P3

<400> 6

gattacaagg atgatgacga taagatggtg agcaagggcg agga 44

<210> 7

<211> 42

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P4

<400> 7

tcgtcatcat ccttgtaatc ttacttgtac agctcgtcca tg 42

<210> 8

<211> 37

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P5

<400> 8

gattacaagg atgatgacga taagggctgt tttggcg 37

<210> 9

<211> 36

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P6

<400> 9

ctgaagggcc tcctttcatg gtctgtttcc tgtgtg 36

<210> 10

<211> 34

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P7

<400> 10

cactgcataa ttcgtgtcgc tcaaggcgca ctcc 34

<210> 11

<211> 25

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P8

<400> 11

gtcgccgtcc agctcgacca ggatg 25

<210> 12

<211> 65

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P9

<400> 12

catgaaagga ggcccttcag atggattaca aggatgatga cgataagatg gtgagcaagg 60

gcgag 65

<210> 13

<211> 50

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P10

<400> 13

catgaaagga ggcccttcag atgattttag gcgtacccat tcaatatttg 50

<210> 14

<211> 49

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P11

<400> 14

cttatcgtca tcatccttgt aatcaggggt ggacgtcggc gcaactgtc 49

<210> 15

<211> 43

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P12

<400> 15

catgaaagga ggcccttcag atggctcagc gaaaactggc ctc 43

<210> 16

<211> 49

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P13

<400> 16

cttatcgtca tcatccttgt aatcggcgtt tactcgatct cgcaggatc 49

<210> 17

<211> 711

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> mCherry基因

<400> 17

atggtttcca agggcgagga ggacaacatg gcaatcatca aggaattcat gcgcttcaag 60

gttcacatgg agggctccgt caacggtcac gagttcgaaa tcgagggcga gggcgaaggt 120

cgtccatacg agggcaccca gaccgctaag ctcaaggtta ctaagggcgg tccactgcct 180

ttcgcatggg acatcctctc cccacagttc atgtacggct ctaaggctta cgttaagcac 240

ccagcagata tccctgacta cctgaagctt tccttcccag agggcttcaa gtgggaacgc 300

gtcatgaact tcgaggacgg tggcgttgtt accgtcaccc aggattcctc cctccaggac 360

ggcgagttca tctacaaggt gaagctgcgt ggtaccaact tcccatctga cggccctgtt 420

atgcagaaga agactatggg ctgggaagct tcctccgagc gcatgtaccc agaggatggt 480

gcactcaagg gcgaaatcaa gcagcgtctg aagcttaagg acggcggtca ctacgacgct 540

gaggttaaga ccacctacaa ggcaaagaag ccagtccagc tccctggcgc ttacaacgtt 600

aacatcaagc tggatatcac ctcccacaac gaggactaca ctatcgttga acagtacgag 660

cgcgcagagg gccgtcactc taccggtggc atggacgaac tctacaagta a 711

<210> 18

<211> 48

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P14

<400> 18

gattacaagg atgatgacga taagatggtt tccaagggcg aggaggac 48

<210> 19

<211> 51

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P15

<400> 19

cagcccttat cgtcatcatc cttgtaatct tacttgtaga gttcgtccat g 51

<210> 20

<211> 37

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P16

<400> 20

cttgtaggtg gtcttaacct cagcgtcgta gtgaccg 37

<210> 21

<211> 1980

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> amyE基因

<400> 21

atgtttgcaa aacgattcaa aacctcttta ctgccgttat tcgctggatt tttattgctg 60

tttcatttgg ttctggcagg accggcggct gcgagtgctg aaacggcgaa caaatcgaat 120

gagcttacag caccgtcgat caaaagcgga accattcttc atgcatggaa ttggtcgttc 180

aatacgttaa aacacaatat gaaggatatt catgatgcag gatatacagc cattcagaca 240

tctccgatta accaagtaaa ggaagggaat caaggagata aaagcatgtc gaactggtac 300

tggctgtatc agccgacatc gtatcaaatt ggcaaccgtt acttaggtac tgaacaagaa 360

tttaaagaaa tgtgtgcagc cgctgaagaa tatggcataa aggtcattgt tgacgcggtc 420

atcaatcata ccaccagtga ttatgccgcg atttccaatg aggttaagag tattccaaac 480

tggacacatg gaaacacaca aattaaaaac tggtctgatc gatgggatgt cacgcagaat 540

tcattgctcg ggctgtatga ctggaataca caaaatacac aagtacagtc ctatctgaaa 600

cggttcttag acagggcatt gaatgacggg gcagacggtt ttcgatttga tgccgccaaa 660

catatagagc ttccagatga tggcagttac ggcagtcaat tttggccgaa tatcacaaat 720

acatctgcag agttccaata cggagaaatc ctgcaggata gtgcctccag agatgctgca 780

tatgcgaatt atatggatgt gacagcgtct aactatgggc attccataag gtccgcttta 840

aagaatcgta atctgggcgt gtcgaatatc tcccactatg catctgatgt gtctgcggac 900

aagctagtga catgggtaga gtcgcatgat acgtatgcca atgatgatga agagtcgaca 960

tggatgagcg atgatgatat ccgtttaggc tgggcggtga tagcttctcg ttcaggcagt 1020

acgcctcttt tcttttccag acctgaggga ggcggaaatg gtgtgaggtt cccggggaaa 1080

agccaaatag gcgatcgcgg gagtgcttta tttgaagatc aggctatcac tgcggtcaat 1140

agatttcaca atgtgatggc tggacagcct gaggaactct cgaacccgaa tggaaacaac 1200

cagatattta tgaatcagcg cggctcacat ggcgttgtgc tggcaaatgc aggttcatcc 1260

tctgtctcta tcaatacggc aacaaaattg cctgatggca ggtatgacaa taaagctgga 1320

gcgggttcat ttcaagtgaa cgatggtaaa ctgacaggca cgatcaatgc caggtctgta 1380

gctgtgcttt atcctgatga tattgcaaaa gcgcctcatg ttttccttga gaattacaaa 1440

acaggtgtaa cacattcttt caatgatcaa ctgacgatta ccttgcgtgc agatgcgaat 1500

acaacaaaag ccgtttatca aatcaataat ggaccagaga cggcgtttaa ggatggagat 1560

caattcacaa tcggaaaagg agatccattt ggcaaaacat acaccatcat gttaaaagga 1620

acgaacagtg atggtgtaac gaggaccgag aaatacagtt ttgttaaaag agatccagcg 1680

tcggccaaaa ccatcggcta tcaaaatccg aatcattgga gccaggtaaa tgcttatatc 1740

tataaacatg atgggagccg agtaattgaa ttgaccggat cttggcctgg aaaaccaatg 1800

actaaaaatg cagacggaat ttacacgctg acgctgcctg cggacacgga tacaaccaac 1860

gcaaaagtga tttttaataa tggcagcgcc caagtgcccg gtcagaatca gcctggcttt 1920

gattacgtgc taaatggttt atataatgac tcgggcttaa gcggttctct tccccattga 1980

<210> 22

<211> 59

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P17

<400> 22

gattacaagg atgatgacga taagatgttt gcaaaacgat tcaaaacctc tttactgcc 59

<210> 23

<211> 53

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P18

<400> 23

cttatcgtca tcatccttgt aatctcaatg gggaagagaa ccgcttaagc ccg 53

<210> 24

<211> 35

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<220>

<223> P19

<400> 24

gaacgaccaa ttccatgcat gaagaatggt tccgc 35

Claims

1.一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307，其特征在于：氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

2.编码权利要求1所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因，其特征在于：核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。

3.权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307作为锚定蛋白在表面展示系统中的应用，其特征在于：所述的表面展示系统为谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统。

4.一种谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统，其特征在于：是以权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白，将靶蛋白固定在谷氨酸棒杆菌细胞表面构成的。

5.根据权利要求4所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统，其特征在于：所述的靶蛋白为荧光蛋白或淀粉酶中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统，其特征在于：所述的靶蛋白为增强绿色荧光蛋白、红色荧光蛋白或α-淀粉酶。

7.权利要求4～6任一项所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将编码权利要求1所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因克隆到表达载体的表达盒中，得到以谷氨酸棒杆菌壁蛋白Ncgl1307为锚定蛋白的表面展示表达载体；

8.根据权利要求7所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统的构建方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(i)将编码权利要求1所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因、靶蛋白的基因和表达载体通过同源重组的方式，构建得到重组质粒；

(ii)将步骤(i)中得到重组质粒转化谷氨酸棒杆菌，挑取阳性转化子，得到所述谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统；

步骤(i)中所述的靶蛋白为荧光蛋白或淀粉酶中的任意一种；进一步为增强绿色荧光蛋白、红色荧光蛋白或α-淀粉酶；

所述的增强绿色荧光蛋白的核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示；

所述的红色荧光蛋白的核苷酸序列如SEQ ID NO:17所示；

所述的α-淀粉酶的核苷酸序列如SEQ ID NO:21所示；

步骤(i)中所述的表达载体为带有卡那霉素抗性的谷氨酸棒杆菌表达载体；进一步为谷氨酸棒杆菌表达载体pEC-XK99e。

9.权利要求1所述的谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307、编码权利要求1所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl1307的基因或权利要求4～6任一项所述的谷氨酸棒杆菌细胞表面展示系统在制备淀粉酶中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的淀粉酶为α-淀粉酶。