NICE系统是一种由乳链菌肽nisin控制的食品级蛋白诱导表达系统,因具操作方便、严谨性强、诱导型表达利于毒性蛋白表达、表达产量高等特点,是迄今在乳酸菌中应用最广泛的表达系统之一。由于nisin对革兰氏阳性菌有一定抑制作用,高浓度使用可能会伤害宿主菌而导致蛋白表达量下降,通常使用亚致死剂量诱导NlCE系统中目标蛋白的表达。而在工业生产中,对目标蛋白表达量最大化的需求,往往需通过提高nisin的诱导浓度来实现,但这不仅易使宿主细胞受到伤害,也增加了生产成本。因此提高nisin的诱导效率,使相同浓度nisin能诱导产生更高表达量的目标蛋白是现今迫切需要解决的问题。传统NlCE系统主要由nisin结构基因nisA的启动子PnisA及双组份调控基因nisRK组成,nisin是诱导分子,而含两个跨膜域和一个胞外区的膜蛋白组氨酸激酶NisK是nisin的受体蛋白。本研究将NICE系统所需元件及目标蛋白插入位点同时构建在一个载体中,转化乳酸乳球菌,建立了新的更简便而稳定的NICE蛋白表达系统。在对NisK蛋白感受nisin信号分子的功能进行系统研究的基础上,通过对NisK胞外区的保守位点、带电荷氨基酸及疏水性氨基酸等重要位点进行突变,得到了一系列不同蛋白表达水平及不同严谨性控制的NICE表达系统。其中一组既表现出高水平蛋白表达,又具有更好的严谨性,nisin的诱导效率最高提高了10倍左右。优化的NICE系统在提高蛋白表达、降低生产成本方面极具应用潜力,同时由于单个质粒操作更为方便,使其可能在其它对nisin相对敏感的宿主中得以应用,扩大了NICE系统的应用范围。