大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212及其应用
本发明属于生物，具体涉及一种大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212及其应用。
背景技术：
1、水产养殖业被誉为全球经济增长最迅猛的食品产业，然而，该产业的快速扩张伴随着抗生素使用量惊人的增加。养殖业者往往在不确定是病毒还是细菌感染的情况下，仍会选择使用抗生素，这种现象在亚洲和非洲的一些中低收入国家尤为明显。而且相较于发达国家，这些国家对抗生素销售和使用的监管相对较弱。尽管我国对水产品抗生素残留问题已经形成严格的监管体系，但在水产养殖产业，大规模的使用抗生素依然是一种常见现象。这种现象不仅导致了耐药菌株的产生，还引发了食品安全和水环境污染问题，对人类健康和公共卫生安全构成了严重威胁（malik h, singh r, kaur s, et al. review ofantibiotic use and resistance in foodanimal production in who south-east asiaregion. j infect public health. 2023; 16 suppl 1:172-182.）。世界卫生组织2022年全球抗菌素耐药性和使用监测系统报告指出，仅2019年，耐药细菌就造成约130万人死亡，预计到2050年，这一数据将上升至1000万，远超过因癌症死亡的人数，每年造成的直接经济损失超过2.0万亿美元（julos, awosile b. global antimicrobial resistance and usesurveillance system (glass 2022): investigating the relationship betweenantimicrobial resistanceand antimicrobial consumption data across theparticipating countries. plos one. 2024; 19(2):e0297921. ）。世界卫生组织更是将抗生素耐药性问题列入了人类面临的十大公共卫生威胁之一，并且明确指出了十五种引起严重问题的耐药细菌（updated bacterial priority pathogens list (bppl) 2024, whobacterial priority pathogenslist, 2024: bacterial pathogens of public healthimportance to guide research, development and strategies to prevent andcontrol antimicrobial resistance）。因此，限制抗生素的使用并寻求绿色、安全、有效的替代品成为当务之急。
2、为了应对不同致病菌的侵染，生物体会产生多种抗菌蛋白/肽。通常抗菌蛋白相比抗菌肽分子量要大，但它们作用机制是相似的。抗菌蛋白/肽对细菌的作用靶标不是单一的，缺乏特异性，这一特性使得细菌对抗菌蛋白不易产生耐药性。抗菌蛋白/肽杀菌的关键机制之一是改变或者破坏细菌细胞膜的结构和极性。许多抗菌蛋白/肽疏水性c端首先插入到细胞膜的疏水区域，从而导致膜构象的改变；此外，抗菌蛋白/肽还能改变膜脂分子的排列，同时在细胞膜上形成多个离子通道，使得细胞内容物大量溢出胞外而导致细菌死亡；还有一些抗菌蛋白/肽能够抑制细胞壁合成酶的活性，破坏细胞壁的结构和完整性，这也是引发细菌死亡的一个重要机制；另外，一些抗菌蛋白/肽还可以穿透细胞膜，抵达细胞内部，阻断细胞的关键过程，如干扰蛋白质/核酸合成、蛋白质/酶活性、细胞分裂、蛋白质正常折叠，最终导致细胞死亡（mhlongo jt, waddad ay, albericio f, de la torre bg.antimicrobial peptide synergies for fightinginfectious diseases. adv sci(weinh). 2023;10(26):e2300472）。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212及其应用。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212，所述大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212具有如seq idno.1所示的氨基酸序列。
4、一种编码上述大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的基因，所述基因具有如seq id no.2所示的核苷酸序列。
5、一种表达载体，所述表达载体包括上述编码大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的基因。
6、一种宿主细胞，所述宿主细胞包括上述的表达载体。
7、上述一种大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的制备方法，其是通过ecor ⅰ/xho ⅰ限制性酶切位点将上述编码大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的基因克隆到pet-32a载体上，构建重组表达载体pet-32a-lchpamp212；将重组表达载体pet-32a-lchpamp212转化到bl21(de3)感受态细胞中，经iptg诱导表达、提取、纯化，获得大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212。
8、上述一种大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的应用，包括但不限于以下几种；
9、1）在制备抗菌剂中的应用；
10、2）在制备水体消毒剂中的应用；
11、3）在制备饲料添加剂中的应用；
12、4）在制备保鲜剂中的应用。
13、进一步的，上述抗菌剂用于抗创伤弧菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌。
14、本发明的显著优点在于：
15、本发明提供的抗菌蛋白lchpamp212为一假定蛋白（hypothetical protein），其在大黄鱼基因组未获得功能注释，本发明创新获得该假定蛋白的抗菌功能。抗菌蛋白lchpamp212对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有较好的抗菌活性，但对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌机制不同。扫描电镜结果显示，抗菌蛋白lchpamp212可以破坏创伤弧菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌三种指示菌的细胞壁或细胞膜结构，形成孔洞；凝胶阻滞实验结果表明，抗菌蛋白lchpamp212可以结合革兰氏阴性菌创伤弧菌和溶藻弧菌的dna，但不能结合革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的dna。此外，抗菌蛋白lchpamp212可以抑制创伤弧菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌三种指示菌生物膜的形成。在温度25-100℃、盐度0-40‰范围，抗菌蛋白lchpamp212对创伤弧菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌三种指示菌保持着抗菌活性，表明抗菌蛋白lchpamp212具有作为抗菌剂、水体消毒剂、饲料添加剂和保鲜剂的潜力，并适用于海水环境使用。
技术特征：
1.一种大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212，其特征在于：所述大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212具有如seq id no.1所示的氨基酸序列。
2.一种编码权利要求1所述大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的基因，其特征在于：所述基因具有如seq id no.2所示的核苷酸序列。
3.一种表达载体，其特征在于：所述表达载体包括权利要求2所述的基因。
4.一种宿主细胞，其特征在于：所述宿主细胞包括权利要求3所述的表达载体。
5.一种权利要求1所述大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的制备方法，其特征在于：通过ecorⅰ/xho ⅰ限制性酶切位点将权利要求2所述的基因克隆到pet-32a载体上，构建重组表达载体pet-32a-lchpamp212；将重组表达载体pet-32a-lchpamp212转化到bl21(de3)感受态细胞中，经iptg诱导表达、提取、纯化，获得大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212。
6.如权利要求1所述的大黄鱼抗菌蛋白lchpamp212的应用，其特征在于：包括但不限于以下几种：
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述抗菌剂用于抗创伤弧菌、溶藻弧菌、金黄色葡萄球菌。
技术总结
本发明属于生物技术领域，具体公开了一种大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212及其应用。所述大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列，编码所述大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212的基因具有如SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列。所述大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212对创伤弧菌、溶藻弧菌以及金黄色葡萄球菌具有较强的杀菌能力，且对三种细菌的生物膜形成有抑制作用。所述大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212还可与创伤弧菌、溶藻弧菌的DNA相结合。在温度25~100℃、盐度0‑40‰范围，所述大黄鱼抗菌蛋白LcHpAMP212保持着对创伤弧菌、溶藻弧菌以及金黄色葡萄球菌的抗菌活性，具有作为抗菌剂、水体消毒剂、饲料添加剂和保鲜剂的潜力。
技术研发人员：张东玲,严春梅
受保护的技术使用者：集美大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5