[發明專利]一種N-酰基高絲氨酸內酯酰基轉移酶編碼基因aigC及其應用

有效

• 申請號: 202110304249.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113106111B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 張煉輝;王惠杉;廖立勝;吳文婷
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: C12N15/55
• 分類號: C12N15/55;C12N9/80;C12N15/70;C12N1/21;A01N63/60;A01N63/50;A01N63/20;A01N57/16;A01P1/00;C12R1/19
• 代理公司: 廣州正明知識產權代理事務所(普通合伙) 44572
• 代理人: 張麗

本發明屬于分子生物防治技術領域，本發明在前期研究中發現，硝基還原假單胞菌HS?18能夠高效降解C4～C14酰基鏈長的AHLs信號分子的基礎上，通過分子生物學技術，克隆出了N?酰基高絲氨酸內酯酰基轉移酶編碼基因。本發明在前期研究中發現，硝基還原假單胞菌HS?18能夠高效降解C4～C14酰基鏈長的AHLs信號分子的基礎上，通過分子生物學技術，克隆出了N?酰基高絲氨酸內酯酰基轉移酶編碼基因。該基因對不同側鏈長度和不同側鏈取代帶基的AHLs具有廣譜且高效的淬滅活性。依賴AHLs致病的病原菌中表達所述的N?高絲氨酸內酯淬滅基因能夠顯著削弱致病菌的運動性、生物膜形成及胞外酶等毒力因子的產生，同時顯著削弱了致病菌對寄主植物的致病性。

技術領域

本發明涉及分子生物防治技術領域，更具體地，涉及一種N-酰基高絲氨酸內酯酰基轉移酶編碼基因aigC及其應用。

背景技術

農藥和抗生素的使用是當下用于防治致病菌最普遍的方法，然而農藥和抗生素的長期濫用已造成了對環境安全和人畜健康的威脅，甚至引起了微生物的耐藥性。所以一種新型、環保的抗微生物方式亟待開發。

群體感應是一種細胞間的交流機制，細胞合成并分泌一種小分子化合物信號，細胞通過感知擴散至胞外的信號分子的濃度來確定種群的數量，當信號分子濃度到達一定閾值，細胞將通過一系列信號傳導激活下游靶基因的表達。細菌通過群體感應信號分子調控自身多種生理生化功能，如：質粒轉移、抗藥性、運動性、生物發光、生物膜形成、抗藥性、胞外酶的產生等，以調整自身對環境的適應性及生存能力。尤其地，許多革蘭氏陰性致病菌利用群體感應系統調控自身毒力因子的產生及致病力，以獲取對寄主更強的侵染力。

N-酰基高絲氨酸內酯(N-acyl-homoserine lactones，AHLs)是革蘭氏陰性致病菌中最廣泛存在的群體感應信號分子，負責調控多種革蘭氏陰性致病菌中毒力因子的產生及致病力等，如：運動性、生物膜的形成以及胞外酶、胞外多糖、毒素的產生等。第一種AHLs信號分子發現于海洋細菌費氏弧菌(Vibrio fischeri)和哈氏弧菌(Vibrio harveyi)的生物熒光研究。后續越來越多的AHLs得到鑒定，AHLs的分子結構較為保守，主要由N-酰基高絲氨酸內酯環和4～18個不同碳原子數且于3號碳位置具有不同取代基修飾的酰基鏈構成。

群體淬滅是一種能夠阻斷或破壞群體感應系統的方式，主要可通過三種途徑實現：抑制群體感應信號合成酶活性、抑制群體感應信號受體蛋白活性以及利用淬滅酶對群體感應信號分子進行修飾或酶解。群體淬滅基因或淬滅酶的發現與應用已成為當下群體淬滅的研究熱點之一。最早得到鑒定的AHLs淬滅酶是發現于蘇云金芽孢桿菌的AHL內酯酶AiiA，AHL內酯酶能夠破壞AHLs分子中內酯環的內酯鍵，從而失活AHL信號分子。AiiA在致病菌中的表達能夠顯著削弱病原菌毒力因子的產量及對寄主植物的毒力，AiiA在植物中的表達能夠有效提高寄主植物對致病菌的抗病性。在AHL內酯酶得到鑒定之后，能夠切割AHL內酯環與酰基鏈之間的酰胺鍵的AHL酰基轉移酶和作用于側鏈氫原子的AHL氧化還原酶也相繼得到發現。

研究發現，大多數已得到鑒定的AHLs淬滅基因在致病菌中的表達都能削弱致病菌的毒力，AHLs淬滅基因在寄主植物中的表達能夠提高寄主對致病菌的抵抗力，AHLs淬滅基因或AHLs淬滅基因的編碼產物—AHLs淬滅酶已在農業、水產養殖業的生物防治方面以及污水處理的生物膜反應器上得到了廣泛且有效的應用。因此AHLs淬滅基因挖掘、鑒定與應用將為豐富AHLs群體淬滅制劑資源奠定基礎，對群體淬滅途徑的生物防治具有巨大實際應用價值。

發明內容

本發明為了克服現有技術中存在的上述問題，首先提供了一種N-酰基高絲氨酸內酯酰基轉移酶編碼基因。

本發明的第二個目的是提供含有N-酰基高絲氨酸內酯酰基轉移酶編碼基因的重組載體。

本發明的第三個目的是提供含有重組載體的重組菌。

本發明的第四個目的是提供上述重組載體的應用。