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鸡β-防御素5在大肠杆菌中的串联表达及生物学活性检测

2021-06-16温钰蓉尹姣姣田文霞马海利高荣琨乔梦丽宁官保

山西农业科学 2021年6期

温钰蓉,尹姣姣,田文霞,马海利,高荣琨,张 鼎,李 桢,乔梦丽,王 颖,宁官保

(山西农业大学动物医学学院,山西太谷030801)

防御素是一类主要表达于中性粒细胞和上皮细胞的抗菌肽家族,它在天然免疫和天然免疫之外的生物学功能、结构与活性的关系、作用机制和治疗潜力一直是人们感兴趣的研究课题。一个防御素分子中,含有6~8个半胱氨酸残基,其中形成3~4对分子内的二硫键。根据半胱氨酸残留物的序列同源性和连通性的不同,故有植物防御素、昆虫防御素、α-防御素、β-防御素和θ-防御素之分[1]。目前为止,共发现14种防御素。近年来,关于这14种鸡防御素及其应用一直为研究热点,但防御素存在以下问题:(1)分子小,易被蛋白酶降解;(2)作为小分子物质,其分离纯化较困难;(3)禽类动物体内含量较少,化学合成成本较高[2-3],而利用基因工程技术,可使其在微生物体内直接表达,提高生产效率,降低成本;(4)与传统的抗生素相比,某些防御素的活性尚不理想,改造设计防御素分子是提高其活性的有效途径,这就需要进一步改良防御素。针对防御素天然含量低的问题,基因串联表达技术能够在基因层面有效解决此问题[4-7],此技术有利于小分子肽的表达和防御素的工业化产出。防御素属于抗菌肽中的一类阳离子多肽,对动物体本身有着天然免疫作用[8-9]。鸡β-防御素最早由HARWIG等[10]从鸡嗜中性粒细胞中发现得到,并对发现的防御素分别命名为Gal-1、Gal-1α、Gal-2、Gal-3。

鸡体内分布有14种β-防御素[11-13],若能解决其天然含量较低的问题,实现在体外可大量表达的愿望,不仅能够使因抗生素的滥用导致细菌不断产生耐药性不再是问题,而且对于社会来说增添了很大的效益。……

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