缢蛏I型溶菌酶-2基因、编码蛋白及重组缢蛏I型溶菌酶-2基因工程菌的构建方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-05-09 10:32:26
本发明公开了缢蛏I型溶菌酶‑2基因、编码蛋白及重组缢蛏I型溶菌酶‑2基因工程菌构建方法和应用,特点是缢蛏I型溶菌酶‑2基因序列如SEQIDNO.1所示;其克隆方法为根据与缢蛏I型溶菌酶‑2基因同源的表达序列标签EST序列设计3’RACE的巢式引物,采用3’RACE技术扩增基因全长;缢蛏I型溶菌酶‑2基因编码蛋白氨基酸序列如SEQIDNO.2所示,用分别含有I位点和I位点的引物扩增缢蛏I型溶菌酶‑2蛋白;将克隆得到的目的基因插入载体获得重组质粒,对重组质粒进行诱导表达,再进行纯化即获得基因工程菌,优点是对哈维氏弧菌,副溶血弧菌和灿烂弧菌具有抑制作用。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明利用基因工程技术,通过3’端cDNA快速扩增(3’-RACE)的方法,首次从缢蛏中克隆得到了I型溶菌酶-2基因cDNA序列,同时对缢蛏I型溶菌酶-2蛋白质进行重组质粒的构建和表达,获得的重组I型溶菌酶-2蛋白具有抑制哈维氏弧菌,副溶血弧菌,灿烂弧菌生长的作用,而对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和藤黄微球菌则没有抑菌活性,本发明优点在于:a、利用基因工程技术获得的重组蛋白与化学合成法相比具有成本低的优点;b、该重组蛋白具有革兰氏阴性菌特异性的抑制活性。通过本研究的方法将工程菌产生的I型溶菌酶-2蛋白投放于缢蛏养殖环境中,在缢蛏自身产生I型溶菌酶-2的基础上增加了I型溶菌酶-2对阴性致病菌抑制能力,可以为缢蛏感染弧菌提供一种解决手段。
抗菌肽/蛋白是一类广泛存在于整个生物界中的双亲性小分子碱性多肽,是机体先天免疫的关键因子。Steiner最早在天蚕中发现后,在各种生物中总共发现了1000多种抗菌肽。根据抗菌肽的序列、二级结构和抗菌特性等,将已发现的抗菌肽分为四大类:(1)不含半胱氨酸的线型抗菌肽,如天蚕素、马盖宁等;(2)具有半胱氨酸的环型抗菌肽,如防御素,抗真菌肽等;(3)富含某一种或两种氨基酸的抗菌肽,主要包括富含脯氨酸的抗菌肽以及富含甘氨酸的抗菌肽等;(4)由前体大分子酶解产生的抗菌肽,如肢口纲中鲎的血蓝蛋白。 不同类型的抗菌肽的作用机理与传统抗生素不同,它的靶位点主要是病原体细胞膜,因此不易产生抗性,并且抗菌肽对真核细胞几乎没有毒副作用,仅仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞。抗菌肽不仅作用于革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌,而且也作用于真菌、原虫、某些病毒和肿瘤细胞,同时,还能加速免疫和伤口愈合过程。由于病原菌对抗生素逐步产生抗药性,抗菌肽为开发新的抗细菌、抗真菌、抗病毒和抗肿瘤药物开辟了广阔的前景。国外目前已有4种抗菌肽药物进入三期临床,2种进入二期临床测试。此外,把抗菌肽基因导入植物体,使之整合到染色体基因组上,产生抗病的植物体已取得可喜进展。因此,抗菌肽的研究不仅在理论上具有重要意义,而且在实践上具有巨大的潜力。 溶菌酶作为一种具有广谱性的抗菌活性的功能多肽/蛋白,在临床研究及大规模的市场应用上受到了越来越广泛的关注。在医学上,溶菌酶可以作为多种疾病的标志物,通过测定尿液、分泌物、血清或组织中溶菌酶的浓度和活性变化,作为诊断的指标之一。根据溶菌酶能溶菌,但对组织无刺激、无毒性的特性,己广泛应用于食品、医药、化工、生物工程等领域。缢蛏(Sinonovacula constricta)作为我国四大养殖贝类之一,在水产养殖中占据了重要的经济地位。然而,随着沿海城市经济的发展,海洋污染日益加剧,导致养殖缢蛏病害问题时有发生,尤其是细菌性疾病引发的疾病严重制约了缢蛏的生存和生长。目前在缢蛏养殖中大多使用抗生素进行防治,但抗生素的大量使用导致了“超级细菌”的出现以及抗生素的残留引起的食品安全问题日益突出,人们迫切需要开发新型抗菌剂进行防治。溶菌酶作为一种天然杀菌蛋白,不会导致细菌耐药性问题、而且对人体无毒害作用。因此,构建缢蛏溶菌酶基因表达工程菌,进而产业化制备绿色疾病制剂应用于水产养殖迫在眉睫。
李成华,1978年9月生,博士,研究员,博士生导师,瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)博士后,中国海洋与湖沼学会棘皮动物分会理事,浙江省动物学会理事,兼副秘书长。先后获得中国水产学会首届青年科技奖(2016年);国家优秀青年科学基金(2015年),宁波市领军和拔尖人才工程第一层次(2015年),浙江省杰出青年科学基金(2014年),浙江省高等学校中青年学科带头人(2013年),浙江省151第三层次培养人员(2011年)等人才工程资助。先后主持国家自然科学基金4项、浙江省杰出青年科学基金和浙江省科技厅国际合作项目等科研项目。目前主要从事海洋生物分子免疫学、病害防治和分子设计育种等方面的研究工作,在刺参免疫相关miRNA发掘和功能研究 以及病原微生物治病机制领域取得重要进展。以第一作者或通讯作者在"Genetics "、“Sci Rep”、" J Hazard Mater "、“***”“Dev Comp Immunol”等期刊发表SCI论文60余篇,个人H指数21。指导研究生获得国家奖学金6人次(3年)。
为了研发该成果,团队成员投入了大量人力和物力,并且取得了一定收益,对于技术上存在的缺陷,团队成员会加以完善和修正,此发明对于显著提高人民生活水平,提高我国经济发展实力与科技力量,推动科技进步提高都有极大且及其重要的意义。
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