【摘 要】
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马奶酒样乳杆菌ZW3分离自西藏Kefir粒中,前期研究表明,该菌株在优化的MRS培养基中胞外多糖产量可达1600mg/L,并且产生的胞外多糖具有良好的理化性质,是一株具有潜在应用价值的菌株.前期对该菌株的全基因组测序及基因组数据分析表明,该菌株染色体大小为2.11 Mb,并含有一段14.4 kb的胞外多糖合成相关的基因簇,编码了17个多糖合成相关基因.另外,其染色体中还编码了多个胞外多糖合成代谢的
【机 构】
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食品营养与安全教育部重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津,300457
【出 处】
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第八届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会
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马奶酒样乳杆菌ZW3分离自西藏Kefir粒中,前期研究表明,该菌株在优化的MRS培养基中胞外多糖产量可达1600mg/L,并且产生的胞外多糖具有良好的理化性质,是一株具有潜在应用价值的菌株.前期对该菌株的全基因组测序及基因组数据分析表明,该菌株染色体大小为2.11 Mb,并含有一段14.4 kb的胞外多糖合成相关的基因簇,编码了17个多糖合成相关基因.另外,其染色体中还编码了多个胞外多糖合成代谢的关键酶的基因,例如pgm2,galE, galK等.其中pgm2所编码的静磷酸葡萄糖变位酶在该菌株的细胞内负责将6-磷酸葡萄糖转化为1-磷酸葡萄糖,而1-磷酸葡萄糖是果糖和葡萄糖等物质进入胞外多糖合成的关键步骤,因此该酶在胞外多糖合成过程中发挥着重要作用.本研究以马奶酒样乳杆菌ZW3基因组DNA为模板,根据基因组数据设计引物对α-磷酸葡萄糖变位酶基因pgm2进行了扩增.随后将pgm2基因克隆到大肠杆菌表达载体pET30a上,并转化大肠杆菌进行表达,利用SDS-PAGE进行蛋白表达的验证.随后,将该基因克隆到乳酸菌表达载体pMG36e中,并对转化DNA浓度、复苏培养基、转化电压等转化条件进行了优化,提高转化效率,随后将重组质粒转化至马奶酒样乳杆菌ZW3中.选择目的转化子,提取质粒并对目的基因测序进行验证,结果表明本研究成功构建了α-磷酸葡萄糖变位酶过表达的重组菌株.对野生型和过表达菌株的生长曲线进行对比,结果表明,相对于野生型过表达菌株生长速率较为缓慢,在64h进入稳定期,但两者总体生物量差别不大.随后,提取两株菌株的总蛋白进行SDS-PAGE分析,在过表达菌株中叶磷酸变位酶的表达量明显提高.接着,又对两菌株的胞外多糖的产量进行了测定,在产量达到最高的56h时,过表达菌株的胞外多糖产量比野生型增加了20.16％.本研究表明α-磷酸葡糖变位酶的过表达在马奶酒样乳杆菌ZW3中对胞外多糖合成起到了一定的促进作用.
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