[发明专利]类植物乳杆菌LuxS蛋白、其应用及类植物乳杆菌重组菌

说明书

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及类植物乳杆菌LuxS蛋白、其应用及类植物乳杆菌重组菌。本发明成功克隆得到类植物乳杆菌L‑ZS9菌株中的luxS基因，并将该基因与过表达质粒pMG76e连接，导入类植物乳杆菌L‑ZS9菌株中，成功构建了过表达工程菌株luxS‑pMG76e‑L‑ZS9。通过对比过表达luxS基因的luxS‑pMG76e‑L‑ZS9菌株和L‑ZS9菌株的AI合成和生物膜形成能力等相关生理指标发现，luxS基因的过表达会促进类植物乳杆菌L‑ZS9信号分子AI‑2的合成，且可增强L‑ZS9菌株的被膜形成能力。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及类植物乳杆菌LuxS蛋白、其应用及类植物乳杆菌重组菌。

背景技术

生物被膜是多数细菌自然状态下的一种生长方式，有助于菌体抵抗外界环境胁迫，其形成与发展常受到群体感应QS系统的调控。然而，目前生物被膜的研究多集中于病原菌，涉及益生菌生物被膜的相关研究非常匮乏。

类植物乳杆菌L-ZS9分离自传统发酵肉制品，产IIb类细菌素，对结直肠癌细胞有抑制作用，具有作为益生菌及发酵剂开发的潜力。被膜态的类植物乳杆菌L-ZS9比浮游态具有更强的耐热、耐酸和耐胆盐能力；信号分子AI-2对其生物被膜具有促进作用，同时可以缓解胃、胰蛋白酶对初始生物被膜的抑制作用，还可缓解二者对已形成被膜的破坏作用。类植物乳杆菌L-ZS9的生物被膜形成调控相关蛋白的发现以及高活性被膜态益生菌制剂的开发对于益生菌生产与利用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供类植物乳杆菌LuxS蛋白、其应用及类植物乳杆菌重组菌。

本发明对类植物乳杆菌L-ZS9进行全基因组测序分析，发现L-ZS9具有合成AI-2的关键基因luxS，且AI-2的合成通路完整，同时不具有SAH水解酶编码基因sahH，说明L-ZS9的SAH代谢通路唯一，具有合成AI-2的分子基础，经验证，L-ZS9具有合成和分泌AI-2的能力，且L-ZS9的被膜形成与信号分子AI-2和luxS基因具有相关性。本发明克隆了类植物乳杆菌L-ZS9菌株的luxS基因，并构建了该基因过表达的类植物乳杆菌L-ZS9工程菌株，该工程菌株的生物被膜形成能力和AI-2合成能力均显著增强。进一步通过对该工程菌株的转录组和蛋白表达情况进行分析，发现了类植物乳杆菌L-ZS9中响应luxS基因过表达差异表达的基因。

具体地，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供类植物乳杆菌LuxS蛋白，其具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。

第二方面，本发明提供编码所述类植物乳杆菌LuxS蛋白的基因，其具有如SEQ IDNO.2所示的核苷酸序列。

第三方面，本发明提供含有编码所述类植物乳杆菌LuxS蛋白的基因的生物材料，所述生物材料为表达盒、载体或重组微生物。

第四方面，本发明提供所述类植物乳杆菌LuxS蛋白或所述基因或所述生物材料在增强类植物乳杆菌的生物被膜形成能力中的应用。

第五方面，本发明提供所述类植物乳杆菌LuxS蛋白或所述基因或所述生物材料在增强类植物乳杆菌的信号分子AI-2合成能力中的应用。

第六方面，本发明提供所述类植物乳杆菌LuxS蛋白或所述基因或所述生物材料在调控类植物乳杆菌中谷氨酸-蛋白质共转运体glutamate:protein symporter、RNA假尿苷合酶RNA pseudouridine synthase、N-乙酰氨基葡萄糖转移酶N-acetylglucosaminyltransferase、乙酰转移酶acetyltransferase或蛋氨酸ABC转运蛋白methionine ABC transporter permease的表达中的应用。

以上所述的应用中，所述类植物乳杆菌优选为类植物乳杆菌L-ZS9。