[发明专利]一种青霉素结合蛋白及其应用

说明书

本发明提供了一种新的青霉素结合蛋白Bt‑PBP3及其编码基因，所述蛋白具有SEQ ID No.2所示的氨基酸序列，或SEQ ID No.2所示的氨基酸序列经取代、缺失和/或增加一个或多个氨基酸且具有同等活性的蛋白。本发明蛋白可以用于制备青霉素检测试剂，用于青霉素的检测，其不需要昂贵的仪器设备，样品前处理过程简单，并且对分析人员的技术水平要求很低，适于现场快速检测。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种青霉素结合蛋白及其应用。

背景技术

随着我国人民生活水平提高，人们对食品安全越来越关注，食品中抗生素残留的问题已经引起人们的广泛关注。β-内酰胺类抗生素指其分子结构中含有β-内酰胺环的一大类抗生素，包括青霉素及其衍生物、头孢菌素、单酰胺环类、碳青霉烯和青霉烯类酶抑制剂等，以及新发展的头霉素类、硫霉素类、单环β-内酰胺类等其他非典型β-内酰胺类抗生素。它是现有的抗生素中使用最广泛的一类。长期摄入β-内酰胺类抗生素残留的食品将严重危害人们身体健康，抗生素残留能破坏胃肠道菌群平衡，导致长期的腹泻、维生素缺乏及影响其他药物的疗效；摄入β-内酰胺类抗生素残留的食品会引起部分人群的过敏反应轻者表现为荨麻疹、发热、关节肿痛及蜂窝组织炎等，严重时可出现喉头水肿、呼吸困难、过敏性休克，甚至危及生命；长期摄入抗生素残留的食品会增强体内细菌的耐药性，当人体发生疾病时，可增加治疗难度甚至导致治疗失败。为了避免消费者受到食品中抗生素残留的危害，保护人民的身体健康，世界各国都对食品中各种β-内酰胺类抗生素制定了严格的规定。2006年6月欧盟已经全面禁止使用各种饲用抗生素。美国FDA、兽药管理中心和国家抗微生物耐药性监控委员会制定了一套复杂的法规框架，来管理和限制食品中各类抗生素的使用。我国农业部2001年20号文件《关于发布＜饲料药物添加剂使用规范＞的通知》中对饲料添加剂、兽药品种、剂量以及使用方法、药物残留等方面进行了规范。随着人们对食品安全和健康问题的重视，国家对食品中β-内酰胺类抗生素残留的检测也越来越严格，β-内酰胺类抗生素检测技术的市场空间将会越来越大。

传统的抗生素残留检测方法主要有:气相色谱(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、色谱/质谱联用技术(GC/LC-MS)、毛细管电泳法(CE)、荧光分析。这些方法虽然选择性好、灵敏度高、准确度高、检出限低，可同时检测多种元素或化合物，但其需要昂贵的仪器设备，样品前处理过程繁琐、费时，并且对分析人员的技术水平要求很高，不适于食品企业中快速检测β-内酰胺类抗生素残留。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种青霉素结合蛋白。

本发明的第二个目的在于提供编码所述青霉素结合蛋白的基因。

本发明的第三个目的在于提供所述蛋白在检测青霉素中的应用。

本发明从苏云金芽孢杆菌中得到了一个新型与青霉素有高亲和力的蛋白质Bt-PBP3，该蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示，序列全长415个氨基酸，表观分子量为45.5Kda，等电点约为8.64，该蛋白质是一种D-丙氨酰-D-丙氨酸羧肽酶，该酶中活性丝氨酸可以亲核攻击细胞壁肽聚糖五肽链倒数第二个丙氨酸，参与细菌细胞壁肽聚糖的生物合成，并在合成过程中发挥转羧肽酶活性。

应当理解，本领域技术人员可根据本发明公开的蛋白Bt-PBP3的氨基酸序列(SEQID No.2)，在不影响其活性的前提下，取代、缺失和/或增加一个或几个氨基酸，得到所述蛋白的突变序列。例如在非活性区段，将第5位的Asp替换为Ala，将第361位的Asp替换为Gly或Ala，将第410位的Thr替换为His，将第1～5位氨基酸缺失，将第1位Met增加6个His组氨酸纯化标签或增加GST标签。因此，本发明的Bt-PBP3蛋白还包括SEQ ID No.2所示氨基酸序列经取代、替换和/或增加一个或几个氨基酸，具有与Bt-PBP3同等活性的由Bt-PBP3衍生得到的蛋白质。

进一步本发明提供编码上述青霉素结合蛋白Bt-PBP3的基因。