巨大芽孢杆菌表达外源蛋白的特点及其研究进展-生物通.PDF

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，２８（４）：９３～９７ 巨大芽孢杆菌表达外源蛋白的特点及其研究进展 １ ２ １ 牟　琳 　王红宁 　邹立扣 （１四川农业大学生命科学学院　雅安　６２５０１４） （２四川大学生命科学学院动物疾病防控生物工程研究中心　成都　６１００６４） 摘要　巨大芽孢杆菌是一种很有潜力的分泌型基因工程宿主菌，现已广泛应用于工业和学术研 究领域，它具有表达率高、遗传稳定、产物可分泌、发酵工艺成熟等优点。综述了其自身的优点、 表达载体的特点、巨大芽孢杆菌的转化方法、外源蛋白的表达、高效表达的策略以及表达系统的 应用。 关键词　巨大芽孢杆菌　外源蛋白　高效表达 中图分类号　Ｑ７８９ 　　巨大芽孢杆菌表达系统是一种很好的表达外源基 快。在许多生态环境中都存在着巨大芽孢杆菌，例如 因的系统。由于其分布广泛，生化功能多样，以及能表 肉类加工厂的废弃物中，石化产品的排出物中都有巨 达、分泌、加工外源蛋白而不降解外源蛋白，巨大芽孢 大芽孢杆菌，另外，巨大芽孢杆菌在２８～３７℃都能很好 杆菌越来越多地作为表达外源基因的宿主菌，在工业 地生长，它的这些特点能有效降低培养成本，便于工业 以及学术研究领域得到了广泛的应用。 化生产。 １　巨大芽孢杆菌概述 ２．２　蛋白质表达产量高，稳定性好 　　与其它芽孢杆菌相比，巨大芽孢杆菌不具有碱性 ３ 　　巨大芽孢杆菌体型巨大，超过６０ｍ（２．５×２．５× μ 蛋白酶，表达的外源蛋白不会被降解，重组质粒稳定， ［１］ １０），是大肠杆菌体积的１００倍以上 。其能依靠多种 ［４］ 不易丢失 。此外，巨大芽孢杆菌细胞壁的组成简单， 碳源生长，因而分布十分广泛。同时，巨大芽孢杆菌能 只含有肽聚糖和磷壁质，因此在分泌的蛋白质产品中 ［２，３］ 降解一些顽固的难降解的杀虫剂 ，因此对环境具有 不会混杂有内毒素（热源性脂多糖），因此外源蛋白产 十分重要的作用。 量大，适用于工业大规模的蛋白质生产。 　　一些巨大芽孢杆菌的蛋白质具有重要的作用。例 ２．３　分泌量大且分泌的蛋白易纯化 如：其细胞色素Ｐ４５０单加氧酶系同真核细胞色素Ｐ 　　在巨大芽孢杆菌中表达的蛋白既可以存在于胞 ４５０单加氧酶系相似，在许多疾病中发挥着类似的作 内，又可以存在于胞外。由于其只有一层细胞膜，因而 用。另外，在工业上，巨大芽孢杆菌分泌的酶应用也十 可以大量分泌蛋白至培养基中，蛋白跨越细胞膜后，被 分广泛，如淀粉酶应用于面包生产、青霉素酰胺酶应用 加工和直接释放到培养基中以活性结构生成而不发生 于合成新型人工抗生素等。很多基因在该菌中都得到