CN114134131B - 一种深海g型（g-type）溶菌酶的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分子生物学领域，具体的说是一种深海g型(g‑type)溶菌酶的应用。所述深海g型溶菌酶在用于制备杀菌制剂的应用。所述深海g型溶菌酶为在大肠杆菌中表达获得的重组蛋白。本发明的重组g型溶菌酶用于杀菌。

Description

一种深海g型（g-type）溶菌酶的应用
技术领域
本发明涉及分子生物学领域，具体的说是一种深海g型(g-type)溶菌酶的应用。
背景技术
溶菌酶(muramidase，EC 3.2.1.17)是先天免疫系统的关键分子之一。根据溶菌酶来源、氨基酸序列、化学性质和生物活性的差异，可以将溶菌酶分为六种类型，其中一种为g型(goose-type，g-type)。
肽聚糖是细菌细胞壁的一个重要组成部分，溶菌酶能催化其中N-乙酰壁酸(MurNAc)的C-1和N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)的C-4之间的β-1,4- 糖苷键的分裂。因此，溶菌酶被广泛应用，并作为一种“武器”用以对抗细菌感染。与革兰氏阴性菌相比，革兰氏阳性菌的肽聚糖细胞壁要厚得多，并且暴露在细胞外环境中，溶菌酶因此通常可以更有效地杀死革兰氏阳性菌。
在近些年的报道中，发现溶菌酶中部分类型具有除溶壁酶活性之外的其他功能，比如异肽酶、几丁质酶和非酶活的抗菌活性。另外，一些溶菌酶还用于炎症治疗中，比如用于缓解炎症性肠病的免疫反应，和通过调节血清补体活化来影响炎症。
由此可见，尽管有许多g型溶菌酶被发现报道，并且在杀菌实验中大都可以表现出对细菌生长的抑制，但不同溶菌酶对不同细菌的杀菌效果并不一致，尤其是深海来源的g型溶菌酶更鲜有报道，进而需要对其进行深入的研究。
发明内容
本发明目的在于提供一种深海g型溶菌酶的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种深海g型溶菌酶的应用，所述深海g型溶菌酶在用于制备杀菌制剂的应用。
所述深海g型溶菌酶为源于深海马努斯盆地热液喷口阿尔文虾的转录组。
所述深海g型溶菌酶如SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。
所述深海g型溶菌酶为SEQ ID No.1所示的氨基酸序列在大肠杆菌中表达获得的重组蛋白。
所述细菌为大肠杆菌(Escherichia coli)、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiellatarda)或荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。
本发明具有如下优点：
本发明的g型溶菌酶来自深海，即源于深海马努斯盆地热液喷口阿尔文虾的转录组，其N端无信号肽，中间部分有结合催化区域；所得源深海g型溶菌酶能够特异性杀死大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌和荧光假单胞菌。
附图说明
图1为本发明实施例提供的重组g型溶菌酶蛋白对细菌的杀伤作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例旨在对本发明进行举例描述，而非以任何形式对本发明进行限制。
实施例1
本发明中的g型溶菌酶(命名为LysG1)来源于深海马努斯盆地热液喷口阿尔文虾的转录组，在NCBI数据库中记载GenBank登录号为： SRR4342052。g型溶菌酶序列为表SEQID No.1中的氨基酸序列。
序列表SEQ ID No.1为：
MGYGNLRNVSTTGASNTTAQQDGPTSLCGVAASHKLAKTDLQRMKGYKQKISSVGTRHDIDSAIIAGIISRESRAGNALEGGYGDHGKAFGLMQIDQGASGVQPKGAWDSEEHLYQATGMLIDFIKTMGNKSAFQGLSKEKKLK AGIAAYNMGPGNVH SYDTVDKHTTGGDYSNDVIARAQYYKNNGF
(a)序列特征：
·长度：188
·类型：氨基酸序列
·链型：单链
·拓扑结构：线性
(b)分子类型：蛋白质
(c)信号肽序列：无
(d)假设：否
(e)反义：否
(f)最初来源：深海阿尔文虾
所述LysG1分子量为20.0kDa，N端无信号肽，中间部分有结合催化区域(下划线表示)。
实施例2
LysG1和硫氧还蛋白(Trx)的重组蛋白的制备
1)表达LysG1重组蛋白的质粒pEt-LysG1的构建：
根据上述获得LysG1的氨基酸序列，由上海生工生物工程股份有限公司合成并连接至表达载体pET-28a，构建重组质粒pEt-LysG1。重组质粒经 DNA测序表明pEt-LysG1含有编码LysG1序列的基因。
2)重组LysG1蛋白(rLysG1)的诱导表达和纯化
将上述的质粒pEt-LysG1用常规方法转化大肠杆菌BL21(DE3)(购自于“北京擎科生物科技有限公司”，北京)，在含有卡那霉素(50μg/ml) 的LB固体培养基上培养18小时,挑取转化子，将其命名为BL21/pEt-LysG1。将BL21/pEt-LysG1于含有卡那霉素(50μg/ml)的LB液体培养基中过夜培养；取5ml过夜后的培养液,加入500ml新鲜的含有卡那霉素(50μg/ml)的LB液体培养基中，于37℃下转速180rpm摇动培养至OD600为0.6，加入终浓度为0.04mM的IPTG，16℃继续以转速100rpm摇动培养15h，而后以 6000g，4℃离心10min，收集菌液。加入30ml裂解液，至于液氮中冷冻20min， 4℃融化后超声破碎60min至细菌悬液变澄清。将菌液以10000g，4℃离心 30min，回收上清。将上清中的蛋白用Ni-NTA蛋白纯化树脂(购自于“QIAGEN 公司”，德国)回收纯化，将纯化的蛋白悬浮于PBS缓冲液，命名为rLysG1。
所述裂解液为终浓度的9.5mM NaH2PO4、40mM Na2HPO4、0.5M NaCl 和10mM咪唑,调节pH 8.0。
所述PBS组成成分按重量百分比计：0.8％NaCl,0.02％KCl,0.358％Na2HPO4.12H2O,0.024％NaH2PO4，余量为蒸馏水。
所述LB固体培养基成分：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L，琼脂糖15g/L
所述LB液体培养基成分：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L。
3)重组Trx蛋白(rTrx)的诱导表达和纯化
将pET32a(购自于“Novagen公司”，美国)用上述方法转化大肠杆菌BL21(DE3)，在含有氨苄青霉素(100μg/ml)的LB固体培养基上培养 18小时,挑取转化子，将其命名为BL21/pET32a。将BL21/pET32a于含有氨苄青霉素(100μg/ml)的LB液体培养基中过夜培养；取5ml过夜后的培养液,加入500ml新鲜的含有安卡青霉素(100μg/ml)的LB液体培养基中，于37℃下转速180rpm摇动培养至OD600为0.6，加入终浓度为0.1mM的IPTG， 16℃以转速100rpm摇动培养15h，而后以6000g，4℃离心10min，收集菌液。加入30ml裂解液，至于液氮冷冻20min，4℃融化后超声破碎60min至细菌悬液变澄清。将菌液以10000g，4℃离心30min，回收上清。将上清中的蛋白用Ni-NTA蛋白纯化树脂(购自于“QIAGEN公司”，德国)回收纯化，将纯化的蛋白悬浮于PBS缓冲液，命名为rTrx。
实施例3
rLysG1的杀菌应用
步骤1)细菌悬液制备
在LB液体培养基中培养大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α、迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)TX1和荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)TSS1至OD600为0.8,然后离心(5000g，4℃，10min)，收集菌体，将其悬浮于PBS中至终浓度为103cfu/ml，即为细菌悬液。
所述大肠杆菌DH5α购买于北京擎科生物科技有限公司。
所述迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)TX1保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，保藏编号为：CGMCC No.2330，保藏日期2008.1.9，分类命名为迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)。
所述荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)TSS1保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，保藏编号为：CGMCC No.2329，保藏日期2008.1.9，分类命名为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。
步骤2)rLysG1杀菌检测
取200μl上述步骤1)的大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌和荧光假单胞菌，分别置于1.5ml离心管中，向细菌悬液中加入rLysG1(200μg/ml)、rTrx (200μg/ml)或PBS(对照)，进行杀菌能力的检测。实验组和对照组在室温孵育1h后，涂LB固体培养基平板。培养15小时后进行菌落计数。发现经rLysG1处理的迟缓爱德华氏菌、大肠杆菌和荧光假单胞菌的菌落数均显著减少，其中大肠杆菌和荧光假单胞菌对rLysG1尤为敏感，存活率低于 10％，而对照蛋白rTrx对三种细菌的存活都没有影响(图1)。实验数据为三次平行实验结果。**p<0.01。这些结果表明，本发明的rLysG1对迟缓爱德华氏菌、大肠杆菌和荧光假单胞菌具有显著的杀伤能力。
序列表
<110> 中国科学院海洋研究所
<120> 一种深海g型（g-type）溶菌酶的应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 188
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Met Gly Tyr Gly Asn Leu Arg Asn Val Ser Thr Thr Gly Ala Ser Asn
1 5 10 15
Thr Thr Ala Gln Gln Asp Gly Pro Thr Ser Leu Cys Gly Val Ala Ala
20 25 30
Ser His Lys Leu Ala Lys Thr Asp Leu Gln Arg Met Lys Gly Tyr Lys
35 40 45
Gln Lys Ile Ser Ser Val Gly Thr Arg His Asp Ile Asp Ser Ala Ile
50 55 60
Ile Ala Gly Ile Ile Ser Arg Glu Ser Arg Ala Gly Asn Ala Leu Glu
65 70 75 80
Gly Gly Tyr Gly Asp His Gly Lys Ala Phe Gly Leu Met Gln Ile Asp
85 90 95
Gln Gly Ala Ser Gly Val Gln Pro Lys Gly Ala Trp Asp Ser Glu Glu
100 105 110
His Leu Tyr Gln Ala Thr Gly Met Leu Ile Asp Phe Ile Lys Thr Met
115 120 125
Gly Asn Lys Ser Ala Phe Gln Gly Leu Ser Lys Glu Lys Lys Leu Lys
130 135 140
Ala Gly Ile Ala Ala Tyr Asn Met Gly Pro Gly Asn Val His Ser Tyr
145 150 155 160
Asp Thr Val Asp Lys His Thr Thr Gly Gly Asp Tyr Ser Asn Asp Val
165 170 175
Ile Ala Arg Ala Gln Tyr Tyr Lys Asn Asn Gly Phe
180 185

Claims (3)

1.一种深海g型溶菌酶的应用，其特征在于：所述深海g型溶菌酶在用于制备杀菌制剂的应用；所述深海g型溶菌酶的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。
2.按权利要求1所述的应用，其特征在于：所述深海g型溶菌酶为SEQ ID No.1所示的氨基酸序列在大肠杆菌中表达获得的重组蛋白。
3.按权利要求1所述的应用，其特征在于：所述杀菌制剂在杀死大肠杆菌（Escherichia coli）、迟缓爱德华氏菌（Edwardsiella tarda）或荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）中的应用。
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