System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法及其应用技术_技高网

一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法及其应用技术

技术编号:41065467 阅读:6 留言:0更新日期:2024-04-24 11:19
本发明专利技术公开的是一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法及其应用,将抗菌肽基因CM4依次串联起来,并加入甲酸切割位点,两端分别引入EcoR I和HindⅢ酶切位点得到CM4基因的8倍体基因8×CM4,将导肽序列引入到8×CM4的上游,将该融合基因插入到pET‑28a载体中,诱导获得高效表达,串联表达产物没有抗菌活性,不对宿主进行抑制,表达量提高,用甲酸切割串联产物,分离得到抗菌肽单体并进行抗菌活性检测,抗菌肽进行串联表达有助于提高抗菌肽在大肠杆菌中的表达量,同时phoA信号序列可将外源蛋白分泌表达至大肠杆菌细胞周至空间,有利于保持外源蛋白的天然构象和稳定性,使抗菌肽的规模化制备得以实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基因制备方法及其应用,更具体一点说,涉及一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法及其应用,属于生物基因工程领域。


技术介绍

1、近年来,由于抗生素的大量使用,某些病原体对药物产生了耐药性,抗生素难以有效地控制疾病的发生,而筛选新的抗生素需要比较长的周期,也极为困难。由于抗生素自身的作用机理,其对真菌感染没有明显作用。而抗菌肽具有不错的抗菌能力,并对真菌、病毒、寄生虫甚至癌细胞都有一定的杀伤作用,并且没有其他较大的副作用,在疾病治疗和药物研究上是不错的研究方向。因此,抗菌肽有广阔的应用前景,有望成为治疗癌症、抵抗病毒和菌类方面的潜在治疗药物。目前抗菌肽种类主要包括以下种类:

2、1.α-螺旋型抗菌肽:

3、α-螺旋型抗菌肽以cecropins和magainins家族为代表。cecropins又称为天蚕素,大概有30左右,含有31~39个氨基酸残基,分子量为4kd左右,不含半胱氨酸残基,不形成分子内二硫键;magainins是由非洲爪蟾皮肤中分离出的一组广谱阳离子型抗菌肽,含有21~27个氨基酸残基,不存在半胱氨酸残基,分子可以形成两亲α-螺旋结构,c端呈疏水性,n端呈亲水性。

4、2.β-折叠型抗菌肽:

5、此类抗菌肽种类很多,大多具有反平行的β-折叠结构,分子量为4~6kd,依靠2~3个二硫键维持其结构的稳定,主要包括哺乳动物α-防御素、β防御素、植物防御素和昆虫防御素等。α-防御素是由29~36个氨基酸残基组成的小分子多肽,其中6个高度保守的半胱氨酸形成3对二硫键;β-防御素由38~42个氨基酸组成,同样含有6个高度保守半胱氨酸残基组成的3对二硫键。

6、3.富含某类氨基酸的抗菌肽:

7、此类抗菌肽一般含有15~34个氨基酸残基,脯氨酸、精氨酸或甘氨酸的存在使肽链结构更加灵活,它们一般位于带正电的双亲螺旋n端与疏水c端的连接部位,对抗菌活性起重要作用。

8、4.具有环状结构的抗菌肽:

9、此类抗菌肽在c末端有一个分子内二硫键,从而在c末端形成一个环链结构,而n末端则为线状结构。如青蛙皮肤细胞产生的brevinins和牛中性粒细胞分泌的bactenecin均属于此类。这类抗菌肽通常有较强的抗菌活性。

10、抗菌肽的理化性质:抗菌肽通常是由13~52个左右的氨基酸残基构成,大多数都具有较好的水溶性。大部分抗菌肽等电点大于7,表现出较强的阳离子特征,且具有良好的热稳定性。同时,抗菌肽抗酸碱能力较强,对离子强度也有较强的抵抗作用。此外,部分抗菌肽还具备抵抗某些蛋白酶水解的能力。抗菌肽的抑菌效果与所带的正电荷有一定的关系。一般来说,肽链中含有大量带正电荷的氨基酸,在一定范围内抑菌强度随着所带净正电荷的增加而增强。大多数抗菌肽的疏水性在50%左右,对于有些抗菌肽来说,随着疏水性的增强其抑菌作用会得到加强但会牺牲其特异性。

11、抗菌肽结构简单,无高级结构,一般无翻译后修饰。纯化天然来源的抗菌肽难度较大,且其产量低,通过化学方法来合成则较为昂贵,经济费用高。采取大肠杆菌表达系统表达抗菌肽,既利用了该系统的优点,又避开了其缺点,一次大肠杆菌重组表达是一种很有应用潜力的获得抗菌肽的方法。但由于抗菌肽自身的抑制宿主菌的作用,导致原核表达产量低或不表达。而且抗菌肽在生物中含量少,提取步骤十分的复杂,难以从天然产物中进行直接提取,而化学合成法成本不低,且污染严重。因此,基因工程成为抗菌肽的主要生产方法,目前国内外许多实验室也进行了相关研究,但在真核表达系统如酵母菌中表达的抗菌肽n端修饰不完全,且产量较低,难以满足医药层面的需求。虽然大肠杆菌具有很多优良特性,比如它容易培养、生长的周期很短,而且培养的成本低,但表达的抗菌肽单体对宿主菌有毒害作用,对表达产量有一定影响。因此抗菌肽的应用受到了极大的制约。

12、因此,抗菌肽的深入研究与应用对我国的许多行业的发展具有重要意义,尤其是医药食品等行业。结合我国国情,加强对抗菌肽的摸索和研究是必然趋势,对促进抗菌肽的规模化制备和应用有不可忽视的作用。


技术实现思路

1、为了解决上述现有技术问题,本专利技术提供具有能够降低生产成本,解决原核表达载体系统表达抗菌肽产量低的难题等技术特点的一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法及其应用。

2、为了实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案实现的:

3、一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法,该方法包括:抗菌肽cm4融合串联序列的设计与合成,首先,设计含导肽序列phoa的多倍体融合序列,其次,抗菌肽cm4单体之间引入甲酸切割位点,然后直接合成获得设计好的目的融合序列,最后,通过基因合成获得含目的融合基因的重组载体puc-19-8×cm4。

4、优选的,所述目的融合序列由限制性内切酶位、导肽、n×(甲酸位点+抗菌肽)、限制性内切酶位点组成。

5、优选的,所述限制性内切酶位为ecor i,导肽为phoa,n取值为1-10,优选5-8,n属于正整数。所述限制性内切酶位为hind iii位点。

6、优选的,所述目的融合序列为:

7、gaattcatgaaacaaagcactattgcactggcactcttatcgttactgtttacccctgtgacaaaagccgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaacatccgtgacggtatcgttaaggctggtccggctgttgctgttgttggccaggctgccactatcgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaacatccgtgacggtatcgttaaggctggtccggctgttgctgttgttggccaggctgccactatcgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaacatccgtgacggtatcgttaaggctggtccggctgttgctgttgttggccaggctgccactatcgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaacatccgtgacggtatcgttaaggctggtccggctgttgctgttgttggccaggctgccactatcgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaacatccgtgacggtatcgttaaggctggtccggctgttgctgttgttggccaggctgccactatcgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaacatccgtgacggtatcgttaaggctggtccggctgttgctgttgttggccaggctgccactatcgacccgcgttggaagatctttaagaaaatcgaaaaggttggtcagaac本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于该方法包括:抗菌肽CM4融合串联序列的设计与合成,首先,设计含导肽序列phoA的多倍体融合序列,其次,抗菌肽CM4单体之间引入甲酸切割位点,然后直接合成获得设计好的目的融合序列,最后,通过基因合成获得含目的融合基因的重组载体pUC-19-8×CM4。

2.根据权利要求1所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述目的融合序列由限制性内切酶位、导肽、n×(甲酸位点+抗菌肽)、限制性内切酶位点组成。

3.根据权利要求2所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述限制性内切酶位为EcoR I,导肽为phoA,n取值为1-10,所述限制性内切酶位为Hind III位点。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述目的融合序列为:

5.根据权利要求1所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述目的融合序列的氨基酸序列为:

6.根据权利要求1所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:还包括抗菌肽CM4融合串联重组表达载体的构建,具体为:

7.根据权利要求1所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:还包括抗菌肽CM4串联融合蛋白的表达和分离纯化,具体为:

8.根据权利要求1所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:还包括抗菌肽CM4串联产物的切割,具体为:

9.根据权利要求8所述的一种CM4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:通过管碟法测定CM4抗菌肽切割单体的抗菌活性。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的CM4抗菌肽在食品、药物、饲料添加剂上的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于该方法包括:抗菌肽cm4融合串联序列的设计与合成,首先,设计含导肽序列phoa的多倍体融合序列,其次,抗菌肽cm4单体之间引入甲酸切割位点,然后直接合成获得设计好的目的融合序列,最后,通过基因合成获得含目的融合基因的重组载体puc-19-8×cm4。

2.根据权利要求1所述的一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述目的融合序列由限制性内切酶位、导肽、n×(甲酸位点+抗菌肽)、限制性内切酶位点组成。

3.根据权利要求2所述的一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述限制性内切酶位为ecor i,导肽为phoa,n取值为1-10,所述限制性内切酶位为hind iii位点。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种cm4抗菌肽的基因工程制备方法,其特征在于:所述目的...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂作明沈熠菁陈勇吕正兵陈剑清
申请(专利权)人:浙江安各洛生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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