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抗菌肽具有广谱的抗菌活性,成为宿主先天免疫的重要组成部分。因其具有抗菌活性强、抗菌谱广、耐热性好、不易产生耐药性等优点而深受人们的关注。ORTAP40是从中国美利奴绵羊生殖道分离的一种新型的阳离子抗菌肽,在早期的防御中起到了重要的作用。
本研究根据ORTAP40 N端氨基酸序列设计引物,利用3RACE技术克隆了绵羊生殖道抗菌肽3末端全长cDNA序列,并将其克隆之pMD18-T载体,进行序列测定,将测序鉴定正确的载体质粒命名为pMD18-T-ORTAP40,并登陆GenBank,登录号为FJ514476,经过cDNA序列分析显示,ORTAP40是一个4.8kD的小肽,与分离纯化的分子量一致。为得到大量抗菌肽纯品,进一步研究其生物学活性,首先,参照毕赤巴斯德酵母(Pichia pastoris)密码子偏好性,设计合成了ORTAP40成熟肽目的基因片段,所合成的ORTAP40基因全长120bp,通过基因重组的方法将目的基因克隆到pPIC3.5K表达载体中,成功构建了重组酵母胞内表达载体pPIC3.5K-ORTAP40;其次,用SalⅠ将重组表达质粒pPIC3.5K-ORTAP40线性化后采用电转化法转入毕赤酵母宿主菌GS115,插入到毕赤酵母染色体的高效启动子AOXI的下游,用高浓度的G418抗生素筛选高拷贝转化子,以重组毕赤酵母的菌液为模板,进行PCR鉴定,将阳性重组酵母转化子每24h添加0.5%甲醇进行诱导表达,Tricine-SDS-PAGE电泳结果表明产物分子量约为4.8KD左右;最后,Trizol法提取酵母总RNA,通过RT-PCR扩增ORTAP40基因,结果显示表达期的酵母细胞中存在ORTAP40 mRNA,进一步表明ORTAP40在酵母中存在表达。表达产物经凝胶过滤色谱处理后进行抑菌试验,结果表明产物对白色念珠菌(ATCC2002)、链球菌(ATCC55121)、大肠杆菌(ATCC25922)具有明显的抑菌作用。随后,利用高效液相色谱技术对重组表达的ORTAP40进行了定性分析,结果表明,ORTAP40在巴斯德毕赤酵母表达系统中成功表达。结果表明,本实验成功扩增了一种绵羊生殖道抗菌肽新基因,并构建了绵羊生殖道抗菌肽胞内表达载体pPIC3.5K-ORTAP40,采用巴斯德毕赤酵母表达系统进行了ORTAP40的单独表达,粗制品具有明显的抑菌活性,并利用高效液相色谱技术判定了目的峰,为进一步研究ORTAP40的抗菌活性、蛋白纯化、产品开发等下游工作奠定了坚实的基础。