[发明专利]一种N-酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因aigA及其应用

说明书

本发明属于分子生物防治技术领域，本发明在前期研究中发现，硝基还原假单胞菌HS‑18能够高效降解C4～C14酰基链长的AHLs信号分子的基础上，通过分子生物学技术，克隆出了N‑酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因。本发明所述的N‑酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因对AHLs具有广谱的淬灭活性，对不同碳链长度及不同取代基修饰的N‑酰基高丝氨酸内酯都具有良好的降解效果。前人的研究结果表明大多数的N‑酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因对长链AHLs具有更好的淬灭活性。本发明为丰富N‑酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因资源奠定了重要基础。

技术领域

本发明涉及分子生物防治技术领域，更具体地，涉及一种N-酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因aigA及其应用。

背景技术

农药和抗生素的使用是当下用于防治致病菌最普遍的方法，然而农药和抗生素的长期滥用已造成了对环境安全和人畜健康的威胁，甚至引起了微生物的耐药性。所以一种新型、环保的抗微生物方式亟待开发。

群体感应是一种细胞间的交流机制，细胞合成并分泌一种小分子化合物信号，细胞通过感知扩散至胞外的信号分子的浓度来确定种群的数量，当信号分子浓度到达一定阈值，细胞将通过一系列信号传导激活下游靶基因的表达。细菌通过群体感应信号分子调控自身多种生理生化功能，如：质粒转移、抗药性、运动性、生物发光、生物膜形成、抗药性、胞外酶的产生等，以调整自身对环境的适应性及生存能力。尤其地，许多革兰氏阴性致病菌利用群体感应系统调控自身毒力因子的产生及致病力，以获取对寄主更强的侵染力。

N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones，AHLs)是革兰氏阴性致病菌中最广泛存在的群体感应信号分子，负责调控多种革兰氏阴性致病菌中毒力因子的产生及致病力等，如：运动性、生物膜的形成以及胞外酶、胞外多糖、毒素的产生等。第一种AHLs信号分子发现于海洋细菌费氏弧菌(Vibrio fischeri)和哈氏弧菌(Vibrio harveyi)的生物荧光研究。后续越来越多的AHLs得到鉴定，AHLs的分子结构较为保守，主要由N-酰基高丝氨酸内酯环和4～18个不同碳原子数且于3号碳位置具有不同取代基修饰的酰基链构成。

群体淬灭是一种能够阻断或破坏群体感应系统的方式，主要可通过三种途径实现：抑制群体感应信号合成酶活性、抑制群体感应信号受体蛋白活性以及利用淬灭酶对群体感应信号分子进行修饰或酶解。群体淬灭基因或淬灭酶的发现与应用已成为当下群体淬灭的研究热点之一。最早得到鉴定的AHLs淬灭酶是发现于苏云金芽孢杆菌的AHL内酯酶AiiA，AHL内酯酶能够破坏AHLs分子中内酯环的内酯键，从而失活AHL信号分子。AiiA在致病菌中的表达能够显著削弱病原菌毒力因子的产量及对寄主植物的毒力，AiiA在植物中的表达能够有效提高寄主植物对致病菌的抗病性。在AHL内酯酶得到鉴定之后，能够切割AHL内酯环与酰基链之间的酰胺键的AHL酰基转移酶和作用于侧链氢原子的AHL氧化还原酶也相继得到发现。

研究发现，大多数已得到鉴定的AHLs淬灭基因在致病菌中的表达都能削弱致病菌的毒力，AHLs淬灭基因在寄主植物中的表达能够提高寄主对致病菌的抵抗力，AHLs淬灭基因或AHLs淬灭基因的编码产物—AHLs淬灭酶已在农业、水产养殖业的生物防治方面以及污水处理的生物膜反应器上得到了广泛且有效的应用。因此AHLs淬灭基因挖掘、鉴定与应用将为丰富AHLs群体淬灭制剂资源奠定基础，对群体淬灭途径的生物防治具有巨大实际应用价值。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的上述问题，首先提供了一种N-酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因。

本发明的第二个目的是提供含有N-酰基高丝氨酸内酯酰基转移酶编码基因的重组载体。

本发明的第三个目的是提供含有重组载体的重组菌。

本发明的第四个目的是提供上述重组载体的应用。

本发明的第五个目的是提供上述重组菌的应用。