Nisin生物合成有关基因的遗传分析

乳链菌肽（ｎｉｓｉｎ）是某些乳酸乳球菌（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓｌａｃｔｉｓ）产生的细菌素,是目前发现的各种细菌素中最重要的一种。因其具有较大经济价值而研究最为深入。有关它的理化性质及其应用已有文献报道［１,３］。细菌素这类抗菌物质都是多肽或蛋白质,有分子量小,且结构复杂的特点。Ｋｌｅａｎｈａｍｍｅｒ等［４］依据细菌素的分子量大小,热稳定性及修饰氨基酸等因素,把乳酸菌产生的抗菌蛋白质分为三类：（１）热稳定的小肽（２）热敏感的大蛋白质（３）修饰性多肽。它们的生物合成方式有核糖体合成和非核糖体合成两种。ｎｉｓｉｎ属于修饰性多肽细菌素,羊毛硫细菌素（Ｌａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ）的一种,由核糖体合成。对它的研究已从初期的理化性质深入到分子遗传学水平。本文重点介绍ｎｉｓｉｎ的生物合成有关基因的遗传分析     

真核生物核糖体合成的抗菌多肽

原核生物、植物、动物（包括脊椎动物和非脊椎动物）都可以产生由基因编码、核糖体合成的抗菌多肽［１］。已知的核糖体合成的抗菌多肽大部分是最近十几年中鉴定的。８０年代初,Ｓｔｅｉｎｅｒ［２］及Ｓａｌｓｔｅｄ等人［３］首次分离了昆虫的抗菌多肽ｃｅｃｒｏｐｉｎ和ｄｅｆｅｎｓｉｎｓ,从此人们开始关注这类抗菌多肽,研究了它们的遗传免疫性、寄主防御系统、膜蛋白的相互作用、蛋白的修饰和分泌等,从而将这些抗菌多肽研制开发成有应用价值的食品添加剂和药物。原核生物产生的抗菌多肽（ｎｉｓｉｎ）早已广泛应用于食品的防腐保鲜…     

羊毛硫细菌素变体及其生物活性研究进展

羊毛硫细菌素是由细菌核糖体上合成并经翻译后加工修饰而成的一类抗菌肽。已经在多种G+细菌中发现有羊毛硫细菌素,大多对G+细菌有抑菌作用。羊毛硫细菌素的基因工程无法从单一的表达羊毛硫细菌素结构基因获得高活性的成熟羊毛硫细菌素。本研究综述了羊毛硫细菌素前体分子定向位点突变后,由修饰酶重新识别和修饰可产生结构变异的可分泌的变体分子和无法分泌的变体分子,对羊毛硫细菌素分子突变位点进行了分类和归纳,并总结了羊毛硫细菌素分子突变位点与其生物活性的关系。在现有羊毛硫细菌素应用成果有限的条件下,对于工程改造羊毛硫细菌素和增强其抑菌活性具有重要意义。     

细菌素作为生物防腐剂的研究现状

化学防腐剂潜在的安全隐患愈来愈不容忽视,寻找一种新的代用品以减少化学防腐剂所造成的潜在危害已为各国科研工作者所瞩目。自从1969年英国食品防腐剂委员会和世界卫生组织联合食品添加剂专家委员会确认nisin为食品防腐剂以来,nisin作为第一个应用于食品中的细菌素,以其生产基因稳定,抑菌范围较广的特性已陆续被许多国家接受。细菌素是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽,抑菌范围不局限于同源的细菌,产生菌对其细菌素有自身免疫性［‘］能够产生细菌素的菌株很多,但并非所有的细菌素或…     

乳链菌肽Nisin的生物合成及表达调控机制

乳链菌肽Nisin是乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）产生的一种多肽类抗菌物质,是一种由34个氨基酸组成的羊毛硫细菌素。与Nisin合成有关的基因有11个,构成一个基因簇nisA（Z）BTCIPRKFEG。这些相关基因组成三个操纵子进行转录,分别是nisA（Z）BTCIP、nisRK和nisFEG。Nisin通过NisRK双组分调节系统诱导自身合成,而NisI和NisFEG赋予了Nisin产生菌对Nisin的免疫性。对于Nisin的生物合成机制人们展开了非常广泛的研究。本文对Nisin的结构、Nisin合成相关的基因簇、Nisin的生物合成及表达调控机制以及Nisin产生菌对Nisin的免疫性进行了综述。     

羊毛硫肽的高通量工程改造方法新进展

羊毛硫肽(lanthipeptide)是由核糖体合成并经翻译后修饰产生的肽类天然产物,具有丰富的分子结构和多样的生物活性.新型羊毛硫肽是活性药物的重要来源,可以通过基因组挖掘和工程改造获得.羊毛硫肽前体肽由基因编码,同时其合成酶具有较高的底物杂泛性.基于这些特征,可以对羊毛硫肽的生物合成过程开展高通量工程改造,从而快速...     

放线菌来源的羊毛硫肽研究进展

羊毛硫肽(lanthipeptide)是一类由核糖体合成并经翻译后修饰的含羊毛硫氨酸或β-甲基羊毛硫氨酸的多肽。近年来,放线菌来源的羊毛硫肽因其突出的抗菌活性和罕见的生物活性而备受关注。本文重点对放线菌来源的不同类型的羊毛硫肽的结构特征及其特性进行了综述,讨论了生物或化学方法修饰天然羊毛硫肽和基因组挖掘发现结构新颖的羊毛硫肽在开发符合实际应用需求的放线菌来源的羊毛硫肽中的应用,并对放线菌来源的羊毛硫肽的应用潜力进行了总结和展望。     

昆虫抗菌肽的生物学特点及药物研发进展

昆虫抗菌肽是由昆虫细胞特定基因编码、由细胞核糖体合成的,具有体液免疫功能的一类碱性多肽,对细菌、真菌、病毒和原虫,甚至癌细胞都具有杀伤作用,有望开发成为新一代的抗菌药物。随着抗菌肽家族的不断扩大,其各方面的研究也日益深入。简要综述了昆虫抗菌肽的种类及结构特点、作用机制、生物活性、构效关系、药物开发情况。     

羊毛硫肽类化合物(Lanthipeptide)生物合成新进展

羊毛硫肽化合物(Lanthipeptides)是由核糖体合成并经过翻译后修饰得到的一大类肽类天然产物。这类化合物广泛的产生于不同种类的细菌,具有丰富的结构和生物活性多样性,为活性药物研究和开发提供重要的来源。本文综述了近几年来羊毛硫肽化合物生物合成进展,从其合成酶结构,进化机制,区域和立体选择性控制等方面进行了简要的讨论,展示了羊毛硫肽类化合物生物合成中特殊而迷人的酶学机制。     

贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶（PKS）和非核糖体肽合成酶（NRPS）的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。     

乳酸菌素-安全、天然的食品防腐剂

乳酸菌素是一类由乳酸菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的抗菌多肽或蛋白,胞外分泌,能够通过在细胞膜上形成孔道或抑制细胞壁合成来达到溶菌目的。主要从乳酸菌素在食品中应用的安全性、影响乳酸菌素生物合成的条件、乳酸菌素活性的影响因素、以及目前乳酸菌素在食品领域的应用等方面进行了评述,揭示了乳酸菌素广阔的市场应用前景,从而使乳酸菌素这种天然防腐剂能获得更好地开发和利用。     

前导肽切割位点对Ⅱ类羊毛硫细菌素切割酶活性的影响

【背景】Ⅱ类羊毛硫细菌素大多是由革兰氏阳性菌的核糖体合成并经过翻译后修饰产生的小肽,其生物合成的最后一步是由转运蛋白LanTN端的肽酶结构域对前导肽进行切割,释放出有活性的羊毛硫细菌素,但目前关于该类羊毛硫细菌素前导肽的切割机制尚不清楚。【目的】考察前导肽切割位点对不同链球菌来源的肽酶结构域BovT150和SboT150酶切活性的影响。【方法】运用不依赖连接酶的定点突变技术构建前导肽切割位点突变的前体蛋白表达载体,在大肠杆菌(Escherichia coli)中分别表达纯化野生型前体(Bov Am和Sbo Am)、突变型前体及对应的切割酶(Bov T150和Sbo T150),构建体外酶切体系,利用HPLC、抑菌活性分析和MALDI-TOF MS检测前导肽的切除情况。【结果】BovT150不仅能够切割Bov Am的GG和GA位点,也能切割Sbo Am的GG和GA位点,并且对切割位点为Gly的前体切割活性较高;Sbo T150仅能切割Sbo Am的GG和GA位点,而对切割位点为Ala的活性较高。【结论】II类羊毛硫细菌素前导肽切割位点氨基酸残基的改变不同程度地影响切割酶的切割效率。     

植物青枯病菌细菌素的产生,性质及其利用

细菌素（Ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎ）是细菌代谢过程中合成的、对同种或近缘种有特异性抑制作用的杀菌蛋白或多肽物质［１］。大多数植物病原细菌如放射农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ）、密执安棒形杆菌（Ｃｌａｖｉｂａｃｔｅｒ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｓｔｓ）、软腐欧文氏菌（Ｅｒｗｉｎｉａｃａｒｏｔｏｖｏｒａ、 Ｅ． ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｉ）、丁香假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｙｒｉｎｇａｅ）、甘蓝黑腐黄单胞菌（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）等都具有产生细菌素的能力［２］…     

细菌素的合成与作用机制

细菌素是由细菌产生的抗菌蛋白,可以杀死与产生菌相近的细菌。很多乳酸菌产生不同多样性的细菌素,虽然这些细菌素都是由发酵或非发酵食品中发现的乳酸菌产生的,但是迄今只有乳酸链球菌素(Nisin)作为食品防腐剂被广泛应用。和抗生素不同的是,细菌素由核糖体合成,需经翻译后修饰活化并且通过特定转运系统输到胞外才能发挥其功能,它一般通过作用于靶细胞膜来抑制靶细胞的生长,同时本身合成细菌素的细胞对其产物具有免疫性。细菌素能安全有效地抑制病原体生长,在食品行业中具有广阔的应用前景。     

植物病原细菌的细菌素

植物病原细菌的细菌素吴健胜,王金生（江苏南京农业大学植保系,南京２１００９５）细菌素是一种细菌的某些菌系所产生的对该种细菌的另一些菌株或关系较近的细菌有杀伤作用,非复制性的含蛋白的抗菌物质［１］。继１９４６年Ｆｒｅｄｅｒｉｃｑ报道大肠杆菌产生的大肠杆...     

非核糖体多肽合成酶研究进展

细菌和真菌采用非核糖体系统合成一些重要的多肽类物质.近年来的研究表明,在该系统中发挥关键作用的是一类分子巨大的非核糖体多肽合成酶.它们由顺序排列的组件构成,酶分子结构本身即蕴涵着多肽合成的信息.对非核糖体多肽合成酶结构和功能的了解,使人们期望可以通过对这类酶的修饰和重组来合成一些新的多肽类物质.     

细菌素编码基因的定位分析

细菌素生物合成相关的基因经常成簇出现:结构基因、对自身产生免疫的基因及产生辅助蛋白质的基因组成操纵子结构,其中结构基因是细菌素编码基因,它可能在质粒上也可能在染色体上,为了初步定位细菌素编码基因是在质粒上还是染色体上,综述细菌素编码基因的初步定位方法,为深入研究细菌素提供依据。     

豆薯种籽中一种抗真菌蛋白PaAFP的分离纯化和部分特性研究

各类植物由于缺少自身免疫系统的支持,因而必须依赖于其它机制来抵御外来微生物的入侵．其中的一种重要机制就是通过合成体内各类能抑制微生物生长的蛋白质来完成的［１］．已报道从植物中分离出多种不同的抗真菌蛋白．广为研究的是几丁质酶和β－１,３－葡聚糖酶,认为它们在植物对真菌病的抗性中起重要作用［２,３］;核糖体失活蛋白（ＲＩＰｓ）和一类富含半胱氨酸的碱性多肽Ｔｈｉｏｎｉｎｓ也显示有非专一的抗真菌活性［４,５］．但仍有一些蛋白质,体外表现强烈的抗真菌活性,却不属于以上范围［６,７］．本文报道了豆薯种籽中一…     

乳酸菌素研究进展及应用

乳酸菌素是在乳酸茵代谢过程中通过核糖体合成机制产生并胞外分泌到环境中的一类对革兰阳性茵(尤其是亲缘性较近的细菌)具有抑制作用的杀菌蛋白或多肽,大多对热稳定,能够通过在细胞膜上形成孔道或抑制细胞壁合成来达到溶茵目的.乳酸菌素作为一种无毒副作用的天然食品防腐剂,比抗生素更具优点的抑菌素以及无残留的饲料添加剂,有着广阔的市场前景,逐步得到科研重视.对乳酸菌素产生茵的选育,生物合成及影响因素,应用方向和措施、趋势方面进行综述.     

毕赤氏酵母P_(AOX2)突变体序列分析

近年来巴斯德毕赤氏酵母（Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ）已被广泛用于商业化生产外源蛋白的基因工程菌［１］。与常用的酿酒酵母表达系统相比,该系统具有以下优点：１有强有力的、受甲醇严格诱导调控的启动子;２表达蛋白高分泌;３表达菌株稳定;４适合于高密度培养。但目前使用的系统也有其不足之处,当利用该系统的载体将外源基因通过双交换整合到染色体中ＡＯＸ１基因位置时,ＡＯＸ１基因被破坏［２］。已知醇氧化酶是细胞利用甲醇的关键酶,该酶分别由ＡＯＸ１基因和ＡＯＸ２基因编码合成［３］。虽然ＡＯＸ２与ＡＯＸ１的…