赭曲霉毒素A降解菌株的筛选及脱毒酰胺水解酶的基因克隆和表达

【背景】赭曲霉毒素A (ochratoxin A, OTA)是一种可以致癌的真菌毒素,其污染严重影响食品安全,危害人类健康。生物降解法去除OTA污染是近些年的研究热点,发掘高效的OTA降解脱毒酶资源具有重要的意义。【目的】筛选高效的OTA降解菌株并从中克隆降解基因,为生物脱毒方法的开发提供基因和酶资源。【方法】利用OTA为唯一碳源的筛选培养基从土壤中筛选纯化OTA降解菌株,通过16S rRNA基因序列分析确定其分类地位,利用高效液相色谱(high performance liquid chromatography, HPLC)分析其降解产物。通过同源序列比对的方法克隆降解基因并与载体pET-29a(+)相连,然后在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。利用Ni²⁺亲和层析对表达产物进行纯化,研究其对OTA的降解活性和酶学特征。【结果】筛选到一株高效的OTA降解菌株,在12 h内能够完全降解1 μg/mL的OTA;初步鉴定该菌株属于Niastella,编号为JX-6;菌株JX-6通过酰胺键断裂途径降解OTA生成无毒的OTα;从菌株JX-6中鉴定了一个OTA酰胺水解酶,命名为NcOTase;NcOTase与已报道的OTA酰胺水解酶序列相似性较低,仅为31%–53%;纯化的NcOTase具有OTA水解活性,比酶活为60.3 U/mg,活性显著高于大部分已报道的OTA降解酶。【结论】NcOTase是一个高效的OTA降解脱毒酶,在去除食品和饲料中OTA污染方面具有很好的应用前景。     

细胞表面展示技术在环境修复方面的研究进展*

人类社会工业化导致各种有毒物质被排放到环境中造成严重的污染。除了自然降解外,传统的处理方法包括化学转化、物理吸附、离子交换和电化学方法等,但存在二次污染、能源需求高、投资成本高、再生效率低、低浓度废水处理效率低等缺点。细胞表面展示技术是一种通过表面锚定蛋白在细胞表面连接功能肽的新型、高效的生物技术。与细胞内和分泌物表达系统相比,微生物表面展示的蛋白质对有机溶剂、蛋白酶、温度和pH的变化表现出更强的稳定性。通过细胞培养就可以获得固定在细胞表面的蛋白酶,避免了蛋白质纯化、浓缩等繁琐的程序。此外,细胞表面展示技术是良好的单细胞水平突变体文库高通量筛选平台。综述细胞表面展示技术在环境生物修复方面的研究进展,重点介绍该技术的应用和未来发展前景。