一种热稳定细菌群体感应信号降解酶及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种热稳定细菌群体感应信号降解酶及其应用。本发明专利技术提供了如下蛋白：SEQ ID No.1所示蛋白或其经一个或几个氨基酸残基取代和/或缺失和/或添加，或序列具99％、95％、90％、85％或者80％以上同源性且具相同功能的蛋白，或N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。本发明专利技术所提供的蛋白质为新型AHL内酯酶，能降解不同侧链长度和C3位置无取代基或不同取代基(羰基和羟基)多种类型的AHL信号分子，具良好的热稳定性和储存稳定性，且对蛋白酶有较强耐受性，其活性不受一些金属离子、EDTA和尿素影响；表达相应基因显著抑制动物病原细菌铜绿假单胞毒力因子产量和植物病原细菌果胶杆菌的致病性。

【技术实现步骤摘要】
一种热稳定细菌群体感应信号降解酶及其应用
本专利技术涉及生物
，具体涉及一种热稳定细菌群体感应信号降解酶及其应用。
技术介绍
群体感应(Quorumsensing，QS)是细菌通过产生、释放和感应小分子信号物质来感知群体密度的变化而调控相关基因的表达以适应环境的变化。一些革兰氏阴性细菌利用一种或多种N-酰基-高丝氨酸内酯(N-acyhomoserinelactone，AHL)作为信号分子，目前已发现至少56种AHL类型的QS信号分子。QS系统调控细菌的多种生物学功能，包括费氏弧菌的生物发光，铜绿假单胞毒性因子的产生，沙雷氏菌CRISPR-Cas介导的获得性免疫系统，嗜水气单胞菌生物膜和蛋白酶的产量和根癌土壤杆菌Ti质粒的结合转移等。其中，多种生物学功能与动植物病原细菌致病性密切相关。因此，淬灭QS系统是防治此类病害的一种策略。对细菌QS调控机制的干扰和破坏称为群体感应淬灭(QuorumQuenching,QQ)。QS淬灭剂包括QS淬灭酶和QS抑制化合物。前者通过酶解信号分子使其浓度不能达到临界阈值而破坏QS系统；后者通过抑制信号分子的合成或与信号分子竞争受体蛋白达到抑制QS系统的目的。与传统病害的化学防治相比，QS淬灭剂通过特异的抑制病原菌致病因子的表达达到防治病害的目地，这种淬灭群体感应机制对病原菌生长压力小，因此不易产生抗药性。目前，AHL信号降解酶基因aiiA已成功转入植物中，转基因植物对果胶杆菌引起的软腐病已表现出明显的抗性。此外，QS信号降解细菌还应用到污水处理中以减少生物膜的形成造成的管道堵塞，显示出群体感应淬灭潜在应用价值。目前，已报道多种AHL信号分子降解酶，根据其降解机制主要分为三类：AHL内酯酶、AHL酰基转移酶和AHL氧化还原酶。AHL内酯酶通过水解AHL内酯键淬灭信号分子，而AHL酰基转移酶通过作用于AHL酰基侧链的酰胺键破坏信号分子。与AHL内酯酶、AHL酰基转移酶不同，AHL氧化还原酶通过氧化或还原AHL酰基侧链上氢原子使AHL信号分子部分或全部失活。已报道的AHL信号降解酶来源于多种生物，包括细菌、古菌、噬菌体、真菌、动物和植物。其中，多数QS淬灭酶来源于细菌，如来源于芽孢杆菌(Bacillussp.240B1)的AiiA，苍白杆菌(Ochrobactrumsp.T63)的AidH，节杆菌(Arthrobactersp.IBN110)的AhlD，铜绿假单胞菌(PseudomonasaeruginosaPAO1)的PvdQ等等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热稳定细菌群体感应信号降解酶及其应用。第一方面，本专利技术要求保护一种蛋白质，命名为AidB，其编码基因命名为aidB。本专利技术所要求保护的蛋白质为如下任一所示蛋白质：(A1)氨基酸序列如SEQIDNo.1所示的蛋白质；(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。在本专利技术的一个实施例中，所述蛋白质具体为将SEQIDNo.2的第1-816位(去除了终止密码子)所示DNA分子插入到pET-22b(+)载体的NdeI和HindIII之间后得到的重组载体所表达的蛋白质(C端带有6×His标签)。第二方面，本专利技术要求保护编码前文第一方面所述蛋白质的核酸分子。进一步，所述核酸分子为编码所述蛋白质的基因；所述基因是如下任一所述的DNA分子：(B1)SEQIDNo.2所示的DNA分子；(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述蛋白质的DNA分子；(B3)与(B1)-(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述蛋白质的DNA分子。上述基因中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNa3PO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。SEQIDNo.1(AidB蛋白)由272个氨基酸组成。SEQIDNo.2(aidB基因)由819个核苷酸组成，编码SEQIDNo.1所示蛋白质。第三方面，本专利技术要求保护含有前文第二方面所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。所述表达盒由启动子、所述基因和转录终止序列顺次连接而成。所述重组载体可为重组克隆载体也可为重组表达载体。在本专利技术的一个实施例中，所述重组载体为将所述基因插入到pET-22b(+)载体的多克隆位点(如NdeI和HindIII)处后得到的重组质粒。在本专利技术的另一个实施例中，所述重组载体为将所述基因插入到pBBR1MCS-2载体的多克隆位点(如BamHI和XbaI)处后得到的重组质粒。第四方面，本专利技术要求保护第一方面所述蛋白质在作为细菌群体感应信号降解酶中的应用。第五方面，本专利技术要求保护第一方面所述蛋白质或第二方面所述核酸分子或第三方面所述表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系在制备具有细菌群体感应信号降解酶活性的产品中的应用。第六方面，本专利技术要求保护第一方面所述蛋白质或第二方面所述核酸分子或第三方面所述表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系在如下任一中的应用：(a1)制备能够降解N-酰基-高丝氨酸内酯(AHLs)的产品，或者降解AHLs；(a2)制备能够降低植物病原细菌致病性的产品，或者降低植物病原细菌致病性；(a3)制备能够降低动物病原细菌毒力因子产量的产品，或者降低动物病原细菌毒力因子产量。进一步地，在(a1)中，所述AHLs的侧链长度为C6-C12，C3位置无取代基或取代基为羰基或羟基。更进一步地，所述AHLs可为如下中任一种或任几种：C6-HSL，全称为N-己酰-L-高丝氨酸内酯，英文全称为N-hexanoyl-L-homoserinelactone(sigma，货号为56395)；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蛋白质，为如下任一所示蛋白质：/n(A1)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的蛋白质；/n(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；/n(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；/n(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。/n

【技术特征摘要】
1.蛋白质，为如下任一所示蛋白质：
(A1)氨基酸序列如SEQIDNo.1所示的蛋白质；
(A2)将SEQIDNo.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；
(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。


2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。


3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为基因；所述基因是如下任一所述的DNA分子：
(B1)SEQIDNo.2所示的DNA分子；
(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述蛋白质的DNA分子；
(B3)与(B1)-(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述蛋白质的DNA分子。


4.含有权利要求2或3所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。


5.权利要求1所述蛋白质在作为细菌群体感应信号降解酶中的应用。


6.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4所述表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系在制备具有细菌群体感应信号降解酶活性的产品中的应用。


7.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4所述表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系在如下任一中的应用：
(a1)制备能够降解N-酰基-高丝氨酸内酯的产品，或者降解N-酰基-高丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力群，张俊威，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11