抗菌肽的串联表达和规模化制备

【作者】 陈勇； 周雍； 周国旗； 沈熠菁； 盛清； 吕正兵； 吴祥甫； 聂作明；

【机构】 浙江理工大学生命科学学院；

【摘要】 抗菌肽(antimicrobial pep-tides)是具有抗菌活性短肽的总称,是生物体内经诱导产生的一种具有生物活性的小分子多肽,分子量在2000~7000Da,一般由20~60个氨基酸残基组成。抗菌肽具有热稳定、水溶性好、广谱抗菌活性,对细菌有很强的杀伤作用,尤其是其对某些耐药性病原菌的杀灭作用更引起了人们的重视。除此之外,人们还发现,某些抗菌肽对部分病毒、真菌、原虫和癌细胞等有杀灭作用,甚至能提高免疫力、加速伤口愈合过程。抗菌肽与抗生素通过阻断大分子生物合成的作用机制完全不同,病源菌不易对其产生耐药性,而且对真核细胞几乎无作用,仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞,由此显示了它具有独特的研究和应用价值。鉴于抗菌肽自身的抑制作用导致大肠杆菌原核表达量很低或不表达,我们将抗菌活性较高的杂合抗菌肽Came和家蚕抗菌肽CM4依次串联起来分别形成8倍体基因片段,CM4单体之间插入编码蛋白甲酸切割位点的核酸片段。串联片段克隆到表达载体pET-32a进行原核表达,结果表明,Came串联产物由于疏水性太强导致原核表达失败,而我们成功实现了8倍CM4串联产物的高效表达,该串联表达产物由于没有抗菌活性使得表达量很高。6M盐酸胍溶解包涵体沉淀并复性后,进一步镍柱亲和纯化该串联表达产物;50℃条件下50%甲酸水解获得抗菌肽CM4单体;抑菌实验表明,该单体对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等革兰氏阴性和阳性菌都有一定的抑制作用。抗菌肽串联表达有望解决抗菌肽在大肠杆菌中表达量低或不表达的难题,可以用于抗菌肽的规模化制备。更多还原