一种提高组蛋白抗大肠杆菌性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高组蛋白抗大肠杆菌性能的方法，该方法是将DNA与组蛋白结合形成组蛋白‑DNA复合物，其中所述的DNA是从5'端到3'端由8～15个重复的AT碱基序列构成的DNA。本发明专利技术方法操作简单，反应时间短，成本低廉，不需要过多的化学修饰和复杂的大型仪器。相较于组蛋白，组蛋白‑DNA复合物在组蛋白浓度较低的情况下，即可获得显著的杀菌效果，并且降低了组蛋白的细胞毒性。

A Method to Improve the Anti-Escherichia coli Activity of Histones

【技术实现步骤摘要】
一种提高组蛋白抗大肠杆菌性能的方法
本专利技术属于抗菌
，具体涉及一种提高组蛋白抗菌活性的方法。
技术介绍
大肠杆菌(Escherichiacoli)是一种生活中常见的致病菌，常引起腹泻和败血症，它是一种两端钝圆、周生鞭毛、能运动、无芽孢的革兰氏阴性短杆菌，广泛分布于自然界中，因此食品受其污染几率很大，易引发食物中毒。例如，2006年美国的菠菜被大肠杆菌污染，疾病波及半个美国；2011年欧洲的“毒黄瓜”事件，也是由于大肠杆菌污染蔬菜引发的感染。大肠杆菌在全球已经引发了多次大规模的感染，导致很多人死亡。为了保证食品安全，让消费者能安心购买绿色、健康食品。研究一种新型的大肠杆菌杀菌方法，具有十分重要的意义。目前常见的大肠杆菌杀菌方法主要采取抗生素进行杀菌，由于大量使用抗生素，使大肠杆菌对许多抗生素产生了耐药性，其中70％的菌至少对一种药有抗性，并且高浓度的抗生素对人体具有一定的危害。针对细菌的抗生素耐药性问题，新型的抗生素成为研究热点。阳离子聚合物作为一种全新的抗菌剂，有不同于常规抗生素的抗菌机理，使细菌很难产生耐药性，而组蛋白是阳离子抗菌肽中的典型代表之一。组蛋白(Histones)是染色体基本结构蛋白，因富含碱性氨基酸精氨酸和赖氨酸而呈碱性，可与酸性的DNA紧密结合。组蛋白包含五个组分，分子质量为11-23ku,按照分子量由大到小分别称为H、H3、H2A、H2B和H4。组蛋白组蛋白中含有大量的赖氨酸和精氨酸，其中精氨酸是一种含有胍基的碱性氨基酸，然而，胍基具有较高的酸离解常数，并且可以在水中有效溶解，这使得它们具有更强的碱性，更适合与磷脂中带负电荷的基团进行稳定的静电相互作用。由于这些带有正电荷的胍基大量的存在，导致组蛋白会与带负电的细菌细胞膜产生静电作用，这种作用的结果破坏了细胞壁或细胞膜的通透性，从而抑制了细菌的生长，甚至有报道称它们能穿透质膜。组蛋白作为抗菌肽中的一员被认为是一种有效的抗菌肽杀菌剂，其杀菌特性早在1958年就有发现，随后组蛋白及其组分的杀菌活性陆续在软体类、两栖类等多种生物体中被发现。随着组蛋白浓度的增大，其抗菌活性越高，但是细胞毒性也随之增加。因此，如何降低组蛋白的细胞毒性并提高其抗菌效果亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种使组蛋白在低浓度下即可达到较好的抗大肠杆菌性能的方法。针对上述目的，本专利技术所采用的方法是将DNA与组蛋白结合形成组蛋白-DNA复合物，其中所述的DNA是从5'端到3'端由8～15个重复的AT碱基序列构成的DNA。上述提高组蛋白抗菌活性的方法中，优选将组蛋白水溶液和DNA水溶液混合，使所得混合液中DNA的浓度为0.001～0.03μmol/L、组蛋白的浓度为10～100μg/mL，在室温下反应1～3小时，形成组蛋白-DNA复合物。上述提高组蛋白抗菌活性的方法中，进一步优选将组蛋白水溶液和DNA水溶液混合，使所得混合液中DNA的浓度为0.005～0.01μmol/L、组蛋白的浓度为25～50μg/mL，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。上述的DNA优选从5'端到3'端由8～10个重复的AT碱基序列构成的DNA。本专利技术的有益效果如下：本专利技术可以快速有效地将DNA与组蛋白结合形成组蛋白-DNA复合物，操作简单，反应时间短，成本低廉，不需要过多的化学修饰和复杂的大型仪器，使组蛋白在较低的浓度下即可具有优良的抗菌性能，降低了细胞毒性。附图说明图1是实施例1中组蛋白、DNA、组蛋白-DNA复合物的紫外-可见吸收光谱图。图2是实施例1中组蛋白、DNA、组蛋白-DNA复合物的圆二色光谱图。图3是实施例1中组蛋白、DNA、组蛋白-DNA复合物的圆二色光谱的局部放大图。图4是组蛋白及实施例1～8得到的组蛋白-DNA复合物对大肠杆菌的杀菌率。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。实施例1将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL100μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。由图1紫外光谱图可知，组蛋白在275nm处有一个吸收峰，这与文献报道的小牛胸腺组蛋白紫外吸收的峰位置一致。DNA在265nm处有明显的紫外吸收。与组蛋白单组分的紫外吸收相比较，DNA与组蛋白发生相互作用之后形成的复合物的吸收峰在组蛋白的峰位置上强度增强且略有蓝移，组蛋白的构象发生了变化。这也证实了组蛋白与DNA确实发生了结合作用。由图2的圆二色光谱可见，组蛋白在210nm处有一个吸收峰，而组蛋白-DNA复合物在此峰位置上吸收强度增大，并且略微蓝移，说明组蛋白的分子构象发生了改变，并且疏水性增强，与其紫外吸收光谱相一致。由于DNA吸收峰峰值较小，所以将230nm到300nm这段波长单独作图。如图3所示，可以看到DNA在245nm和270nm处都有吸收，与DNA的紫外吸收峰相比较，组蛋白-DNA复合物在275nm处的吸收有所下降。实施例2将50μL0.05μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL50μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。实施例3将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL50μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。实施例4将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL50μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。实施例5将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL50μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。实施例6将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL50μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。实施例7将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL200μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。实施例8将50μL0.01μmol/L碱基序列为5'-ATATATATATATATATATAT-3'的DNA水溶液和50μL25μg/mL组蛋白水溶液混合，在室温下反应2小时，形成组蛋白-DNA复合物。为了证明本专利技术的有益效果，专利技术人对组蛋白及实施例1～8中的组蛋白-DNA复合物的抗菌性能进行了对比测试，具体试验情况如下：1、抗大肠杆菌性能试验抗菌剂的抗菌性能通常由最小杀菌浓度(MBC)来表征。MBC是指完全杀死某种受试细菌所需抗菌剂的最小浓度，MBC值越小，表明这种材料杀死该种微生物生长的能力越强。MBC的测定由以下步骤组成：(1)称取LB肉汤培养基25.0g加入1L蒸馏水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高组蛋白抗大肠杆菌性能的方法，其特征在于：所述方法是将DNA与组蛋白结合形成组蛋白‑DNA复合物，其中所述的DNA是从5'端到3'端由8～15个重复的AT碱基序列构成的DNA。

【技术特征摘要】
1.一种提高组蛋白抗大肠杆菌性能的方法，其特征在于：所述方法是将DNA与组蛋白结合形成组蛋白-DNA复合物，其中所述的DNA是从5'端到3'端由8～15个重复的AT碱基序列构成的DNA。2.根据权利要求1所述的提高组蛋白抗菌活性的方法，其特征在于：将组蛋白水溶液和DNA水溶液混合，使所得混合液中DNA的浓度为0.001～0.03μmol/L、组蛋白的浓度为10～100μg/mL，在室温下反应1～3小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梅，马亚云，郭荣，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61