鱼类抗菌肽基因工程表达系统概述

有表达 率高、 产物可分泌、 背景蛋白少 、 易于纯 化、 可高 密度发 酵等优点 ， 合外 源蛋 白的表达 。 目前 鱼类 真 适 核表 达 多 采 用 毕 赤 酵母 表 达 系 统。李 伟 将 大 菱 鲆
（ ｃ ｈｈ ｌｕ ｃｉｕ） Ｓｏ ｔａｍ ｓ ｔ ｎｓ 的抗 菌肽 ｈｐ ｉ ｎ基 因成 熟肽 ｐ ｍｘ ｅｃ ｉ ｄ 序列经 过部分 改 造后 采用 Ｐ Ｒ 方法 克 隆到毕 赤 酵母 Ｃ 胞 内表 达载体 ｐ Ａ Ｚ 中， 建 了重 组胞 内表 达 载体 Ｇ ＰＢ 构
菌肽 ｈ ｐｉ ｎ Ａ ｅｃｄ （ Ｓ—ｈｐ２ 与毕赤酵母 （ ｉ ｉ ｐ ｓ ｒ ） ｉ ｅｃ ） Ｐｖ ａ ａｔ ｉ ｈ ｏｓ
抗菌肽本身 的特性（ 分子量小 、 对大肠杆菌具有一定 的
毒性等 ） 目前 大 多采用 融合 和诱 导 表达 。陈吉 刚 ｌ ， ＿ ３ Ｊ 等采用 ｌ ｉ Ｔ—Ｐ Ｒ 方法 扩增 和克 隆 了鲈 鱼 （ ａｅｌ ｒｘ Ｃ Ｌ ｔ ａ ａ ｏｂ
ｊｐｎｃｓ ａｏｉ ）抗 菌肽 ｈｐｉｉ ＬＦｓｅ ） ｕ ｅｃ ｎ（ ｊｉ ｐ 的编码 阅读 框 。 ｄ ｈ
景。
丸、 小肠和结肠几 乎不 表达 。抗 菌肽在太 平 洋犬 牙 石
首 鱼 （ ｙｏｃ ｎ ｎｂ ｉ） 脏 中 高 表 达 ， 红 海 鲷 Ｃ ｎｓ ｏ ｏｉｓ 肝 ｉ ｌ 在
抗 菌肽是小分子 多肽 ， 因其分子 量小 ， 给在基 因工
（ ａｒ Ｐ ｇｕ ｓ 表达［ 。
） 的脾 、 肝 和肠 等多个 组织 也 都 高效 鳃、
子强度和较高 或较低 的 ｐ Ｈ值 均 具有 较 强 的抗性 ； 部
分抗 菌肽还具 备抵 抗胰 蛋 白 酶或 胃蛋 白 酶水解 的能 力； 某些抗菌肽 对部 分病毒 、 真菌 、 原虫和 癌 细胞等 有
杀灭作用 ， 至能提高免疫力 、 甚 加速 伤 口愈合 过程。抗 菌肽的这些特点使其具有 良好 的药 用前景 。鱼类抗 菌 肽的研 究在水 产 养殖病 害 控制 上 有着 广 阔的应 用 前
抗菌肽具 有分子量小 、 合成迅 速和抗 菌谱广 的特点 ， 在 抗菌有 效浓度时不对 机体本 身 带来损 伤 ， 对较 大 的离
程 ， 物的分离 、 化等后 续工 作 比较 繁琐 ， 适 合表 产 纯 不
达某些 真核生物 的抗菌肽 。目前对 于抗菌肽 的昆虫 表 达系统 和哺乳动物表达系统等研究较少。 近年来的研究表 明抗菌肽在哺乳动物肝 脏 中大 量 表达 ， 在心脏 、 脊髓和 肾小 管少量 表达 ， 前列 腺 、 在 睾
是机体炎症反 应 的组 成 部分 ，是 宿主 防御 细菌 、 菌 真 等病原微生物入侵的重要分子屏障 ２。
鱼类抗菌肽在鱼体受 到损伤和感染时能快 速合成
并迅速扩散来保护鱼体抵抗 侵染。随着高密 度的饲养 和抗生素 的大量 使用 ， 致 大量 的抗 、 导 耐药 性 细菌 出
现， 传统抗生素类 物质 的效力 和环境 的代谢 压力增大 。
程 中其基 因表达带来 了很多 困难 。迄今 为止 国内外 已
在 鱼类 抗菌肽 基 因表 达方 面做 了很 多工 作 ， 表达 系 其 统包括原核表达系统和真核表达系统 。本 文介绍鱼类 饥 卤肽 Ｈ原核 和真核表达系统 。
１ 鱼类抗菌肽的原核表达源自文库
酵母 表达系统 比较完善 ， 并且可 以弥补 大肠 杆菌 表达系统的不足 。巴斯德毕 赤酵母 （ ｉ ｉ ｐｓ ｒ ） Ｐｃ ａ ａｔ ｉ 具 ｈ ｏｓ
抗菌肽是一类 内源性的具有广谱抗 菌活性 的天然 生物小分子肽 ， 广泛存 在于生 物界 ， 并成 为非 特异性免
疫进化过程 中的重要组成 … 。抗 菌肽一 般 由 ２ ０到 ６ ０
段， 构建融合表 达 载体 ｐ Ｅ Ｇ Ｘ—ｆｅ ， ｈｐ 转化 至 大肠 杆 菌
Ｂ ２ （ Ｅ ）ｌ Ｌ １ Ｄ ３ ｐ Ｓ中 ， ｙ 经异丙基 一Ｂ— 硫 代半 乳糖 苷 Ｄ一
ｂｏ 鉴定 ， ｌ ｔ 发现 目的蛋 白与预期蛋 白的分 子量相 吻合 ， 并能与特异抗 体 ａ ｔ ｉ ｎｈ ｉ ｓ特异性 结合 ， 明大菱 鲆抗 菌 表 肽 ｈｐｉｉ 因在酵母菌 中得到 了成功表达 ｅｃ ｎ基 ｄ ６。蔡 晶
晶等利用 Ｐ Ｒ技术扩增 获得的大小 约 ２０ ｐ的黑鲷抗 Ｃ ５ｂ
ｐ Ａ Ｚ 一 ＇ｈｐ ｈｓ Ｇ ＰＢ ｔ ｅ６ ｉ。通 过 Ｓ Ｓ — Ｐ Ｇ 和 Ｗｅｔ ｂ Ｄ Ａ Ｅ ｓｒ ｅ ｎ
目前 ， 抗菌肽 的原 核表达 大 多采用 大肠 杆 菌表达 系统 ， 主要是 因为大肠杆菌表达机制研 究较 为清 楚 ， 这
具有成本低 、 周期 短、 代谢 快和便 于操 作 等优 点 ， 由于
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２・
生 物学 教学 ２１年（ ７ 第２ ０２ 第３卷） 期
鱼 类 抗 茵 肽 基 因工 程表 达 系统概 述
靳宇 阳 石 灵 马云 霞 孔祥会 （ 南 范 学 命 学 院新 ４ ０ ） 河 师 大 生 科 学 乡 ５ ０ ３７
摘 要 本文介绍了鱼类抗菌肽苯 因工程 中使用 的原核和真核表达系统 ， 望了其 应用前景。 并展 抗蔺肽 基 因工 原核表达 真核表 达 一 关键词
（Ｐ Ｇ 诱 导 ， ＩＴ ） 最后 检测到表 达的融合蛋 白最 高 占总 蛋
个氨基酸残基组成 ， 具有广谱 抗菌活性 ， 其生 成和释放
白的 ２ ％ 。产物 经纯化 、 ｌ 酶切 、 析后进 行抑 菌试 验 ， 层
结 果 显 示 牙 鲆 抗 菌 肽 ｈｐ ｉ ｎ 对 大 肠 杆 菌 ｅｃ ｉ ｄ （ Ｔ Ｃ５２ ） Ａ Ｃ ２ ９ ２ 有一定程度 的抑制作用 。 ２ 鱼类抗菌肽的真核表达 抗菌肽 的真 核表达 系统主要 有酵母 表 达 系统 、 昆 虫表达系统 、 乳动物 表达 系统等 。大 肠杆 菌表 达 系 哺 统有它 的优点 ， 但是用它表达抗菌肽也有许 多不足 ， 原 因是大肠杆菌属 原核 生物 ， 表达 产物缺 少 加工修 饰过