【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成生物学及工程菌治疗，特别是涉及一种chez基因表达的连四硫酸盐趋化质粒、工程菌及其构建方法和应用。
技术介绍
1、合成生物学领域的一个新兴焦点是设计改造细菌来改善各种疾病，如肠道炎症、肿瘤和致病性细菌感染。近年来，工程细菌治疗各种疾病取得了相当大的进展。除了大规模生产较方便之外，工程细菌可以通过遗传基因操作实现各种各样的功能，也可以作为载体递送在胃或血液中易降解的药物，减少全身药物暴露的情况下实现有效治疗。然而，为了确保疗效，工程菌给药经常过量，导致一些意想不到的副作用。其中靶向治疗可以通过提高药物利用率来减少药物暴露和副作用。因此，能够靶向疾病生物标志物并在疾病区域有效定植的基因工程细菌被认为是开发有效和靶向工程细菌疗法的有希望的候选者。实现这一目标的策略之一是赋予细菌接近疾病区域的能力。
2、在大肠杆菌的趋化系统中，磷酸化的响应调节蛋白(chey～p)可以将鞭毛旋转的方向转变为顺时针方向，促进细菌“tumbling”。相反，磷酸酶chez可以将chey～p去磷酸，促进细菌“running”。因此，通过由感兴趣的疾病生物标志物调来调控chez基因表达，对缺失的“running”行为(δchez)菌株进行重编程，以提高给药的准确性。除此之外，基因簇ttrbca赋予的还原连四硫酸盐的能力使细菌能够趋化肠炎部位产生的连四硫酸盐。通过连四硫酸盐调控工程菌表达chez和ttrbca对其实现连四硫酸盐趋化功能具有重要的作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供了一种chez基因表达的连四硫酸盐趋化质粒，所述连四硫酸盐趋化质粒包括连四硫酸盐传感器ttrs/r、连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca和chez基因；所述ttrs/r包括ttrs基因和ttrr基因；
4、所述chez基因的核苷酸序列如seq id no.32所示；所述连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca包括ttrb、ttrc和ttra；所述ttrb的登录号为1252903，ttrc的登录号为1252902，ttra的登录号为1252901。
5、优选的，所述连四硫酸盐趋化质粒还包括pttrb185-269启动子；所述pttrb185-269启动子的序列优选如seq id no.10。
6、优选的，在连四硫酸盐趋化质粒中，所述连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca和chez基因均位于pttrb185-269启动子下游。
7、优选的，所述连四硫酸盐趋化质粒的基础质粒包括psc101。
8、本专利技术提供了一种趋化连四硫酸盐工程菌，包括底盘寄主以及位于底盘寄主中的如上述连四硫酸盐趋化质粒。
9、本专利技术提供了一种趋化连四硫酸盐工程菌的构建方法，包括以下步骤：
10、将上述技术方案所述连四硫酸盐趋化质粒电转至敲除chez基因的底盘宿主中，得到工程菌；
11、在所述工程菌上连四硫酸盐诱导表达连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca和chez基因。
12、优选的，所述底盘宿主包括原核生物。
13、优选的，所述原核生物包括大肠杆菌。
14、优选的，利用λ-red重组法敲除底盘宿主中的chez基因。
15、本专利技术提供了上述技术方案所述连四硫酸盐趋化质粒或上述技术方案所述趋化连四硫酸盐工程菌在制备诊断和/或治疗肠炎工具中的应用。
16、本专利技术公开了以下技术效果：
17、本专利技术提供了本专利技术提供了一种chez基因表达的连四硫酸盐趋化质粒，所述连四硫酸盐趋化质粒包括连四硫酸盐传感器ttrs/r、连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca和chez基因；所述ttrs/r包括ttrs基因和ttrr基因；所述chez基因的核苷酸序列如seq id no.32所示；所述连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca包括ttrb、ttrc和ttra；所述ttrb的登录号为1252903，ttrc的登录号为1252902，ttra的登录号为1252901。该连四硫酸盐趋化质粒能够充分实现在连四硫酸盐诱导下，chez基因与连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca的可控表达。
18、本专利技术还提供了趋化连四硫酸盐工程菌及该工程菌的制备方法，本专利技术所述工程菌自身“running”行为通过趋化相关基因chez的敲除消除；通过双组分传感器实现工程菌响应诱导物，改变双组分系统中传感器激酶(sk)和响应调节蛋白(rr)的转录和翻译水平，sk氨基酸突变优化传感器的性能；通过诱导物诱导趋化相关基因chez和连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca的表达，以及chez蛋白翻译水平改变，实现工程细菌对诱导物的趋化。本专利技术提供了一种趋化连四硫酸盐工程菌构建策略(见图1)，能够灵敏响应诱导物，仅在诱导物存在的条件下恢复“running”行为，并实现对诱导物的趋向性运动，并且该优化策略能够拓展至趋化其他具有相应传感系统的诱导物的工程细菌构建，具有普适性，其中诱导物可以是环境污染物、小分子化合物和/或疾病标志物等诱导物。
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1.一种cheZ基因表达的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，所述连四硫酸盐趋化质粒包括连四硫酸盐传感器ttrS/R、连四硫酸盐还原酶基因簇ttrBCA和cheZ基因；所述ttrS/R包括ttrS基因和ttrR基因；
2.根据权利要求1所述的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，所述连四硫酸盐趋化质粒还包括PttrB185-269启动子；所述PttrB185-269启动子的序列优选如SEQ ID NO.10。
3.根据权利要求1所述的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，在连四硫酸盐趋化质粒中，所述连四硫酸盐还原酶基因簇ttrBCA和cheZ基因均位于PttrB185-269启动子下游。
4.根据权利要求1所述的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，所述连四硫酸盐趋化质粒的基础质粒包括pSC101。
5.一种趋化连四硫酸盐工程菌，其特征在于，包括底盘寄主以及位于底盘寄主中的如权利要求1～4任一项所述连四硫酸盐趋化质粒。
6.权利要求5所述的趋化连四硫酸盐工程菌的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的构建方法
8.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于，所述原核生物包括大肠杆菌。
9.根据权利要求6所述的构建方法，其特征在于，利用λ-Red重组法敲除底盘宿主中的cheZ基因。
10.权利要求1～4任一项所述连四硫酸盐趋化质粒或权利要求5所述趋化连四硫酸盐工程菌在制备诊断和/或治疗肠炎工具中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种chez基因表达的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，所述连四硫酸盐趋化质粒包括连四硫酸盐传感器ttrs/r、连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca和chez基因；所述ttrs/r包括ttrs基因和ttrr基因；
2.根据权利要求1所述的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，所述连四硫酸盐趋化质粒还包括pttrb185-269启动子；所述pttrb185-269启动子的序列优选如seq id no.10。
3.根据权利要求1所述的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，在连四硫酸盐趋化质粒中，所述连四硫酸盐还原酶基因簇ttrbca和chez基因均位于pttrb185-269启动子下游。
4.根据权利要求1所述的连四硫酸盐趋化质粒，其特征在于，所述连四硫酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶邦策，周英，邹振平，王心鸽，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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