本發(fā)明屬于生物,具體涉及一種大黃魚抗菌蛋白lchpamp212及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)被譽(yù)為全球經(jīng)濟(jì)增長最迅猛的食品產(chǎn)業(yè),然而,該產(chǎn)業(yè)的快速擴(kuò)張伴隨著抗生素使用量驚人的增加。養(yǎng)殖業(yè)者往往在不確定是病毒還是細(xì)菌感染的情況下,仍會選擇使用抗生素,這種現(xiàn)象在亞洲和非洲的一些中低收入國家尤為明顯。而且相較于發(fā)達(dá)國家,這些國家對抗生素銷售和使用的監(jiān)管相對較弱。盡管我國對水產(chǎn)品抗生素殘留問題已經(jīng)形成嚴(yán)格的監(jiān)管體系,但在水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),大規(guī)模的使用抗生素依然是一種常見現(xiàn)象。這種現(xiàn)象不僅導(dǎo)致了耐藥菌株的產(chǎn)生,還引發(fā)了食品安全和水環(huán)境污染問題,對人類健康和公共衛(wèi)生安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅(malik?h,?singh?r,?kaur?s,?et?al.?review?ofantibiotic?use?and?resistance?in?foodanimal?production?in?who?south-east?asiaregion.?j?infect?public?health.?2023;?16?suppl?1:172-182.)。世界衛(wèi)生組織2022年全球抗菌素耐藥性和使用監(jiān)測系統(tǒng)報告指出,僅2019年,耐藥細(xì)菌就造成約130萬人死亡,預(yù)計到2050年,這一數(shù)據(jù)將上升至1000萬,遠(yuǎn)超過因癌癥死亡的人數(shù),每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過2.0萬億美元(julos,?awosile?b.?global?antimicrobial?resistance?and?usesurveillance?system?(glass?2022):?investigating?the?relationship?betweenantimicrobial?resistanceand?antimicrobial?consumption?data?across?theparticipating?countries.?plos?one.?2024;?19(2):e0297921.?)。世界衛(wèi)生組織更是將抗生素耐藥性問題列入了人類面臨的十大公共衛(wèi)生威脅之一,并且明確指出了十五種引起嚴(yán)重問題的耐藥細(xì)菌(updated?bacterial?priority?pathogens?list?(bppl)?2024,?whobacterial?priority?pathogenslist,?2024:?bacterial?pathogens?of?public?healthimportance?to?guide?research,?development?and?strategies?to?prevent?andcontrol?antimicrobial?resistance)。因此,限制抗生素的使用并尋求綠色、安全、有效的替代品成為當(dāng)務(wù)之急。
2、為了應(yīng)對不同致病菌的侵染,生物體會產(chǎn)生多種抗菌蛋白/肽。通??咕鞍紫啾瓤咕姆肿恿恳?,但它們作用機(jī)制是相似的。抗菌蛋白/肽對細(xì)菌的作用靶標(biāo)不是單一的,缺乏特異性,這一特性使得細(xì)菌對抗菌蛋白不易產(chǎn)生耐藥性。抗菌蛋白/肽殺菌的關(guān)鍵機(jī)制之一是改變或者破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和極性。許多抗菌蛋白/肽疏水性c端首先插入到細(xì)胞膜的疏水區(qū)域,從而導(dǎo)致膜構(gòu)象的改變;此外,抗菌蛋白/肽還能改變膜脂分子的排列,同時在細(xì)胞膜上形成多個離子通道,使得細(xì)胞內(nèi)容物大量溢出胞外而導(dǎo)致細(xì)菌死亡;還有一些抗菌蛋白/肽能夠抑制細(xì)胞壁合成酶的活性,破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和完整性,這也是引發(fā)細(xì)菌死亡的一個重要機(jī)制;另外,一些抗菌蛋白/肽還可以穿透細(xì)胞膜,抵達(dá)細(xì)胞內(nèi)部,阻斷細(xì)胞的關(guān)鍵過程,如干擾蛋白質(zhì)/核酸合成、蛋白質(zhì)/酶活性、細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)正常折疊,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡(mhlongo?jt,?waddad?ay,?albericio?f,?de?la?torre?bg.antimicrobial?peptide?synergies?for?fightinginfectious?diseases.?adv?sci(weinh).?2023;10(26):e2300472)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種大黃魚抗菌蛋白lchpamp212及其應(yīng)用。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種大黃魚抗菌蛋白lchpamp212,所述大黃魚抗菌蛋白lchpamp212具有如seq?idno.1所示的氨基酸序列。
4、一種編碼上述大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的基因,所述基因具有如seq?id?no.2所示的核苷酸序列。
5、一種表達(dá)載體,所述表達(dá)載體包括上述編碼大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的基因。
6、一種宿主細(xì)胞,所述宿主細(xì)胞包括上述的表達(dá)載體。
7、上述一種大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的制備方法,其是通過ecor?ⅰ/xho?ⅰ限制性酶切位點將上述編碼大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的基因克隆到pet-32a載體上,構(gòu)建重組表達(dá)載體pet-32a-lchpamp212;將重組表達(dá)載體pet-32a-lchpamp212轉(zhuǎn)化到bl21(de3)感受態(tài)細(xì)胞中,經(jīng)iptg誘導(dǎo)表達(dá)、提取、純化,獲得大黃魚抗菌蛋白lchpamp212。
8、上述一種大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的應(yīng)用,包括但不限于以下幾種;
9、1)在制備抗菌劑中的應(yīng)用;
10、2)在制備水體消毒劑中的應(yīng)用;
11、3)在制備飼料添加劑中的應(yīng)用;
12、4)在制備保鮮劑中的應(yīng)用。
13、進(jìn)一步的,上述抗菌劑用于抗創(chuàng)傷弧菌、溶藻弧菌、金黃色葡萄球菌。
14、本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于:
15、本發(fā)明提供的抗菌蛋白lchpamp212為一假定蛋白(hypothetical?protein),其在大黃魚基因組未獲得功能注釋,本發(fā)明創(chuàng)新獲得該假定蛋白的抗菌功能??咕鞍譴chpamp212對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都具有較好的抗菌活性,但對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的抗菌機(jī)制不同。掃描電鏡結(jié)果顯示,抗菌蛋白lchpamp212可以破壞創(chuàng)傷弧菌、溶藻弧菌、金黃色葡萄球菌三種指示菌的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),形成孔洞;凝膠阻滯實驗結(jié)果表明,抗菌蛋白lchpamp212可以結(jié)合革蘭氏陰性菌創(chuàng)傷弧菌和溶藻弧菌的dna,但不能結(jié)合革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌的dna。此外,抗菌蛋白lchpamp212可以抑制創(chuàng)傷弧菌、溶藻弧菌、金黃色葡萄球菌三種指示菌生物膜的形成。在溫度25-100℃、鹽度0-40‰范圍,抗菌蛋白lchpamp212對創(chuàng)傷弧菌、溶藻弧菌、金黃色葡萄球菌三種指示菌保持著抗菌活性,表明抗菌蛋白lchpamp212具有作為抗菌劑、水體消毒劑、飼料添加劑和保鮮劑的潛力,并適用于海水環(huán)境使用。
1.一種大黃魚抗菌蛋白lchpamp212,其特征在于:所述大黃魚抗菌蛋白lchpamp212具有如seq?id?no.1所示的氨基酸序列。
2.一種編碼權(quán)利要求1所述大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的基因,其特征在于:所述基因具有如seq?id?no.2所示的核苷酸序列。
3.一種表達(dá)載體,其特征在于:所述表達(dá)載體包括權(quán)利要求2所述的基因。
4.一種宿主細(xì)胞,其特征在于:所述宿主細(xì)胞包括權(quán)利要求3所述的表達(dá)載體。
5.一種權(quán)利要求1所述大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的制備方法,其特征在于:通過ecorⅰ/xho?ⅰ限制性酶切位點將權(quán)利要求2所述的基因克隆到pet-32a載體上,構(gòu)建重組表達(dá)載體pet-32a-lchpamp212;將重組表達(dá)載體pet-32a-lchpamp212轉(zhuǎn)化到bl21(de3)感受態(tài)細(xì)胞中,經(jīng)iptg誘導(dǎo)表達(dá)、提取、純化,獲得大黃魚抗菌蛋白lchpamp212。
6.如權(quán)利要求1所述的大黃魚抗菌蛋白lchpamp212的應(yīng)用,其特征在于:包括但不限于以下幾種:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用,其特征在于:所述抗菌劑用于抗創(chuàng)傷弧菌、溶藻弧菌、金黃色葡萄球菌。