[發(fā)明專利]谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775及其表面展示系統(tǒng)和構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110941689.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113603756B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭穗平;林珂瑞;韓雙艷;林影
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K14/34
• 分類號(hào): C07K14/34;C07K14/435;C12N15/31;C12N15/12;C12N15/56;C12N15/62;C12N15/77;C12N9/26
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 劉瑜

本發(fā)明公開(kāi)了一種谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775及其表面展示系統(tǒng)和構(gòu)建方法。該谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775的氨基酸序列如SEQ?ID?NO:1所示，其在谷氨酸棒桿菌中表達(dá)量較高，因此可將其用于構(gòu)建高展示效率的谷氨酸棒桿菌表面展示系統(tǒng)。本發(fā)明中還成功構(gòu)建一種谷氨酸棒桿菌細(xì)胞表面展示系統(tǒng)，是以所述谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775為錨定蛋白，將靶蛋白固定在谷氨酸棒桿菌細(xì)胞表面構(gòu)成，提高了谷氨酸棒桿菌表面展示系統(tǒng)的內(nèi)源錨定蛋白的展示效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775及其表面展示系統(tǒng)和構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

微生物細(xì)胞表面展示技術(shù)是利用基因工程手段通過(guò)多肽片段(或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域)將目的片段以融合蛋白形式在微生物表面進(jìn)行展示的新型基因工程技術(shù)，具體而言，是一種通過(guò)錨定蛋白將蛋白質(zhì)或多肽固定在細(xì)胞表面的技術(shù)，被展示的多肽或蛋白可以保持相對(duì)獨(dú)立的空間結(jié)構(gòu)和生物活性。微生物細(xì)胞表面展示系統(tǒng)包括宿主菌、錨定蛋白和靶蛋白，有時(shí)在錨定蛋白和靶蛋白之間也添加一段連接(linker)序列。微生物細(xì)胞表面展示在多肽分離、全細(xì)胞催化劑、全細(xì)胞吸附劑、疫苗和抗體生產(chǎn)、蛋白文庫(kù)篩選、生物傳感器、生物修復(fù)等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。

目前在微生物表面展示系統(tǒng)中應(yīng)用比較多的宿主菌主要有噬菌體(Bacteriophages)、釀酒酵母(Saccharomy?cescerevisiae)、革蘭氏陰性菌(大腸桿菌(Escherichia.Coli)等)、和革蘭氏陽(yáng)性菌(谷氨酸棒桿菌(Corynebacteriumglutamicum)，枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis)等)。表面展示使用的錨定蛋白一般具有以下特征：(1)較牢固地錨定在細(xì)胞表面；(2)可以與靶蛋白序列有效融合而不影響靶蛋白的結(jié)構(gòu)和功能。革蘭氏陽(yáng)性菌展示系統(tǒng)的錨定蛋白主要有：(1)膜相關(guān)蛋白(具有跨膜結(jié)構(gòu)域或脂蛋白)；(2)細(xì)胞壁相關(guān)蛋白(具有C末端Leu-Pro-X-Thr-Gly(LPXTG)基序或細(xì)胞壁結(jié)合結(jié)構(gòu)域(CWBD))。

谷氨酸棒桿菌具有魯棒性強(qiáng)、較低的細(xì)胞外蛋白酶活性、廣泛的天然碳源底物等優(yōu)點(diǎn)，在微生物細(xì)胞表面展示方面的應(yīng)用具有非常廣闊的前景。目前，谷氨酸棒桿菌的展示系統(tǒng)可用的錨定蛋白較少，僅具有三種類型：外源蛋白(PgsA)，霉菌酰化蛋白(Ncgl1337，孔蛋白系列蛋白PorB、PorC)和膜蛋白(NCgl1221，又名機(jī)械通道蛋白MscCG)。目前這些錨蛋白已將許多種酶蛋白，例如淀粉酶，葡聚糖酶，葡糖苷酶，纖維素酶復(fù)合物等成功地展示在谷氨酸棒桿菌表面。為增加谷氨酸棒桿菌細(xì)胞表面展示技術(shù)的多功能性，有必要開(kāi)發(fā)新的和有效的錨定基序。

Choi等(Choi?J?W,Yim?S?S,Jeong?K?J.Development?of?a?potential?proteindisplay?platform?in?Corynebacterium?glutamicum?using?mycolic?acid?layerprotein,NCgl1337,as?an?anchoring?motif[J].Biotechnology?Journal,2017:1700509.)報(bào)道了利用谷氨酸棒桿菌霉菌酸層蛋白Ncgl1337作為錨定蛋白進(jìn)行外源蛋白的細(xì)胞表面展示。Yao等(Display?of?alpha-amylase?on?the?surface?of?Corynebacteriumglutamicum?cells?by?using?NCgl1221?as?the?anchoring?protein,and?production?ofglutamate?from?starch.Archives?of?Microbiology.2009)報(bào)道了利用谷氨酸棒桿菌膜蛋白NCgl1221作為錨定蛋白進(jìn)行外源蛋白的細(xì)胞表面展示。但目前谷氨酸棒桿菌的錨定蛋白的種類和數(shù)量較少，展示體系較為單一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775。

本發(fā)明的另一目的在于提供編碼所述谷氨酸棒桿菌膜蛋白Ncgl2775的基因。