玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素中应用制造技术

技术编号:24320100 阅读:119 留言:0更新日期:2020-05-29 16:31
本发明专利技术公开了玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素中应用。本发明专利技术研究发现,玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD可高效降解大环内酯类抗生素,可用于减少环境中的抗生素污染。同时本发明专利技术还提供了一种含有玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD的重组酶RmZHD‑rHF,可进一步提升RmZHD的酶的活性及表达量,具有较大的应用前景。

Application of corn gibberellin lactone hydrolase rmzhd in degradation of macrolides

【技术实现步骤摘要】
玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素中应用
本专利技术涉及生物
,更具体地,涉及玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素中应用。
技术介绍
抗生素广泛被用于畜牧养殖业的疾病预防和治疗以及动植物病虫防害等领域。抗生素的使用方法不当或非法超量添加,可造成其在动物体内的残留。抗生素进入动物体或人体后只有一小部分被代谢和吸收,但是有一半以上的抗生素都是生物消化吸收后以母体或者代谢产物形式通过动物尿液和粪便排入体外。而大环内酯类抗生素是临床常用的经典抗生素,其分子中具有大环内酯结构,多为碱性亲脂性化合物。其中,泰乐菌素临床上主要用于治疗和预防由支原体、金黄葡萄球菌、化脓杆菌、肺炎双球菌、丹毒杆菌、副嗜血杆菌、脑膜炎奈瑟氏菌、巴氏杆菌、螺旋体、球虫等病原体引起的各种呼吸道、肠道、生殖道和运动系统感染。如:家禽慢性呼吸道病、鸡传染性鼻炎、禽气囊炎、传染性窦炎、输卵管炎、猪气喘病、萎缩性鼻炎、猪红痢、胃肠炎、猪丹毒、支原体关节炎、畜禽顽固性腹泻、坏死性肠炎、子宫内膜炎、家畜外生殖器化脓性感染、山羊胸膜肺炎、母羊流产、肉牛肝脓肿、牛羊腐蹄病等症。还用于种禽场进行种蛋注射、浸蛋等支原体净化。并且对预防和治疗畜禽在暴发病毒性疾病时支原体的继发感染有很好疗效,是世界公认治疗和预防畜禽支原体感染的首选药物。红霉素抗菌谱广,对大多数革兰阳性菌、部分革兰阴性菌及一些非典型致病菌有效。红霉素对葡萄球菌属(包括产酶菌株)、各组链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、破伤风梭杆菌、白喉杆菌、淋球菌、脑膜炎球菌、流感杆菌、百日咳杆菌、空肠弯曲菌属、军团菌属、李斯特菌、伊斯雷尔放线菌具有较强的抗菌活性;对梅毒螺旋体、肺炎支原体、钩端螺旋体、立克次体;衣原体等也有较好的抑制作用。微生物的降解作用是食品中药物分解与转化的重要途径,利用微生物治理药物污染是一种行之有效的方法,已显示出良好的应用前景。目前关于可高效降解大环内酯类抗生素的酶或相关物质还见有报道。玉米赤霉烯酮降解酶是一种已知的玉米赤霉烯酮内酯水解酶,该酶能够打开玉米赤霉烯酮分子中的内酯环,使得开环后的玉米赤霉烯酮不再能与雌激素受体结合,从而起到毒素降解的作用。胡翔颖等(2018)公开了一种来源于Rhinocladiellamackenziei的玉米赤霉烯酮水解酶RmZHD(胡翔颖,刘文婷,刘卫东,etal.来源于Rhinocladiellamackenziei的玉米赤霉烯酮水解酶的表达纯化与酶学性质[J].微生物学通报,2018,45(12):51-57.);但是关于该玉米赤霉烯酮水解酶RmZHD在大环内酯类抗生素降解中的应用,目前还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足,提供玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素或制备降解大环内酯类抗生素的产品中的应用。本专利技术的第二个目的在于提供玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD编码基因在制备降解大环内酯类抗生素的产品中应用。本专利技术的第三个目的在于提供一种含有RmZHD的重组酶RmZHD-rHF,以进一步提高RmZHD酶的活性及表达量。本专利技术的第四个目的在于所述重组酶RmZHD-rHF的制备方法。本专利技术的第五个目的在于提供所述重组酶RmZHD-rHF的应用。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的:本专利技术通过体外重组表达获得玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD,发现玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD能够高效降解大环内酯类抗生素。因此本专利技术首先保护:SEQIDNO:1所示玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素或在制备降解大环内酯类抗生素的产品中的应用。SEQIDNO:2所示玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD编码基因在制备降解大环内酯类抗生素的产品中应用。玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD可以水解大环内酯类抗生素的大环内酯结构,达到降解的目的。所述玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD可以降解红霉素、琥乙红霉素、硬脂酸红霉素、红霉素碳酸乙酯、醋硬脂红霉素、乳糖酸红霉素、依托红霉素、阿奇霉素、罗红霉素、克拉霉素、地红霉素、泰乐菌素和氟红霉素等。优选地,所述大环内酯类抗生素为红霉素和/或泰乐菌素。同时,为了进一步提升RmZHD酶的活性及表达量,本专利技术创造性的将RmZHD蛋白融合到人铁蛋白的N端,获得了一种重组酶RmZHD-rHF,所述重组酶RmZHD-rHF的氨基酸序列如SEQIDNO:3所示。所述重组酶RmZHD-rHF可在体外自组装形成笼形纳米颗粒结构,其酶活较游离酶RmZHD提高2~4倍。优选地,所述重组酶RmZHD-rHF体外自组装形成的笼形纳米颗粒结构的直径为11~13nm。所述的重组酶RmZHD-rHF的制备方法,包括如下步骤,先构建表达载体pET28a-RmZHD-rHF,再转化感受态细胞,IPTG诱导,离心收集菌体,菌体经重悬、破碎后,收集上清,纯化、洗脱,即得重组酶RmZHD-rHF。优选地,所述用于构建表达载体pET28a-RmZHD-rHF的扩增引物序列如SEQIDNO:4~7所示。优选地,在菌液OD600=0.5~0.7(优选0.6)时,加入诱导剂IPTG,使终浓度为0.1~0.3mM(优选0.2mM),16~18℃(优选16℃),100~200rpm(优选150rpm)诱导24~48h(优选36h)。所述组酶RmZHD-rHF较游离酶RmZHD具有更好的大环内酯类抗生素降解活性。因此,本专利技术还请求保护所述重组酶RmZHD-rHF在降解大环内酯类抗生素或制备降解大环内酯类抗生素的产品中的应用。优选地,所述大环内酯类抗生素为红霉素和/或泰乐菌素。一种降解大环内酯类抗生素的产品,所述产品含有重组酶RmZHD-rHF。优选地,所述所述产品为药物或试剂盒。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供了玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素中应用。本专利技术研究发现玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD可高效降解大环内酯类抗生素,可用于减少环境中的抗生素污染。同时本专利技术还提供了一种含有玉米赤霉烯酮内酯水解酶RmZHD的重组酶RmZHD-rHF,可进一步提升RmZHD的酶的活性及表达量,具有较大的应用前景。附图说明图1为重组酶RmZHD-rHF与游离酶RmZHD的SDS-PAGE电泳结果。M:marker;1:RmZHD;2:RmZHD-rHF。图2为重组酶RmZHD-rHF的透射电镜图。图3为红霉素处理下的芽孢杆菌的生长曲线。图4为泰乐菌素处理下的芽孢杆菌生长曲线。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本专利技术,但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明,本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明,以下实施例所用试剂和材料均为市购。实施例1重组酶RmZHD-rHF与游离酶RmZ本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.SEQ ID NO:1所示玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素或在制备降解大环内酯类抗生素的产品中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.SEQIDNO:1所示玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD在降解大环内酯类抗生素或在制备降解大环内酯类抗生素的产品中的应用。


2.SEQIDNO:2所示玉米赤霉烯酮降解酶RmZHD编码基因在制备降解大环内酯类抗生素的产品中应用。


3.一种重组酶RmZHD-rHF,其特征在于,所述重组酶RmZHD-rHF的氨基酸序列如SEQIDNO:3所示。


4.根据权利要求3所述的重组酶RmZHD-rHF,其特征在于,其直径为11~13nm。


5.权利要求3或4所述的重组酶RmZHD-rHF的制备方法,其特征在于,先构建表达载体pET28a-RmZHD-rHF,再转化感受态细胞,IPTG诱导,离心收集菌体,菌体经重悬、破碎后,收集上清,纯化、洗脱,即得重组酶RmZHD-...

【专利技术属性】
技术研发人员:文继开孙天钰邓诣群吴骏陈庆梅母培强邓凤如
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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