唐国鑫，陈宁

（1.天津科技大学生物工程学院，天津300457；2.中国科学院天津工业生物技术研究所，天津300308）

土壤宏基因组中芽孢杆菌信号肽的克隆及分析

唐国鑫1，2，陈宁1*

（1.天津科技大学生物工程学院，天津300457；2.中国科学院天津工业生物技术研究所，天津300308）

从土壤宏基因组中筛选获得在芽孢杆菌中高效分泌重组蛋白的信号肽。通过数据分析，将预测到的信号肽DNA片段与蛋白酶基因融合，在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）WB800和地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）DL6中表达，进行胞外蛋白酶酶活测定。筛选得到25个可能来源于G+菌的信号肽序列，胞外蛋白酶活性分析的结果显示，有14个信号肽具有较好的分泌蛋白酶的能力，其中引导效果最好的信号肽（sig20）是蛋白酶自身信号肽的1.64倍。将高分泌信号肽转化到地衣芽孢杆菌中，证实其在地衣芽孢杆菌同样具有较好的引导效果。应用生物信息学与宏基因组学相结合的方法，可有效获得高效的芽孢杆菌信号肽序列，为蛋白质高效分泌表达系统的构建提供丰富的表达元件。

宏基因组；信号肽；芽孢杆菌；蛋白酶

众所周知，芽孢杆菌被作为工业中外源蛋白表达的优良宿主。它们的发酵成本相对低廉［1］。其中的枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌已通过美国食品药物管理局一般认为安全（generallyreeonized as safe，GRAS）认证［2-3］。同时，芽孢杆菌可直接将表达产物分泌到培养基中［4］，简化了目的产物的提取和纯化过程。有相关报道，芽孢杆菌分泌外源目标蛋白最高可达到20～25 g/L［5］。

信号肽是一段通常位于分泌蛋白的新生肽链N端的氨基酸序列，并将新生的肽链引导到细胞特定的部位。……