[发明专利]谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717及其表面展示系统和构建方法

说明书

本发明公开了一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717及其表面展示系统和构建方法。该谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，该谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717在谷氨酸棒杆菌中表达量较高，可将其用于构建高展示效率的谷氨酸棒杆菌表面展示系统。本发明中的谷氨酸棒杆菌表面展示系统是以所述的谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717为锚定蛋白，将靶蛋白固定在谷氨酸棒杆菌细胞表面构成的。本发明丰富了谷氨酸棒杆菌表面展示系统的内源锚定蛋白的表达种类。

技术领域

本发明属于生物技术领域，特别涉及一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717及其表面展示系统和构建方法。

背景技术

微生物细胞表面展示技术是利用基因工程手段通过多肽片段(或蛋白质结构域)将目的片段以融合蛋白形式在微生物表面进行展示的新型基因工程技术，具体而言，是一种通过锚定蛋白将蛋白质或多肽固定在细胞表面的技术，被展示的多肽或蛋白可以保持相对独立的空间结构和生物活性。微生物细胞表面展示系统包括宿主菌、锚定蛋白和靶蛋白，有时在锚定蛋白和靶蛋白之间也添加一段连接(linker)序列。微生物细胞表面展示在多肽分离、全细胞催化剂、全细胞吸附剂、疫苗和抗体生产、蛋白文库筛选、生物传感器、生物修复等方面都有广阔的应用前景。

目前在微生物表面展示系统中应用比较多的宿主菌主要有噬菌体(Bacteriophages)、酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)、革兰氏阴性菌(大肠杆菌(Escherichia.Coli)等)、和革兰氏阳性菌(谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等)。表面展示使用的锚定蛋白一般具有以下特征：(1)较牢固地锚定在细胞表面；(2)可以与靶蛋白序列有效融合而不影响靶蛋白的结构和功能。革兰氏阳性菌展示系统的锚定蛋白主要有：(1)膜相关蛋白(具有跨膜结构域或脂蛋白)；(2)细胞壁相关蛋白(具有C末端Leu-Pro-X-Thr-Gly(LPXTG)基序或细胞壁结合结构域(CWBD))。

谷氨酸棒杆菌具有鲁棒性强、较低的细胞外蛋白酶活性、广泛的天然碳源底物等优点，在微生物细胞表面展示方面的应用具有非常广阔的前景。目前，谷氨酸棒杆菌的展示系统可用的锚定蛋白较少，仅具有三种类型：外源蛋白(PgsA)，霉菌酰化蛋白(Ncgl1337，孔蛋白系列蛋白PorB、PorC)和膜蛋白(NCgl1221，又名机械通道蛋白MscCG)。目前这些锚蛋白已将许多种酶蛋白，例如淀粉酶，葡聚糖酶，葡糖苷酶，纤维素酶复合物等成功地展示在谷氨酸棒杆菌表面。为增加谷氨酸棒杆菌细胞表面展示技术的多功能性，有必要开发新的和有效的锚定基序。

Choi等(Choi J W,Yim S S,Jeong K J.Development of a potential proteindisplay platform in Corynebacterium glutamicum using mycolic acid layerprotein,NCgl1337,as an anchoring motif[J].Biotechnology Journal,2017:1700509.)报道了利用谷氨酸棒杆菌霉菌酸层蛋白Ncgl1337作为锚定蛋白进行外源蛋白的细胞表面展示。Yao等(Display of alpha-amylase on the surface of Corynebacteriumglutamicum cells by using NCgl1221 as the anchoring protein,and production ofglutamate from starch.Archives of Microbiology.2009)报道了利用谷氨酸棒杆菌膜蛋白NCgl1221作为锚定蛋白进行外源蛋白的细胞表面展示。但目前谷氨酸棒杆菌的锚定蛋白的种类和数量较少，展示体系较为单一。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717。

本发明的另一目的在于提供编码所述谷氨酸棒杆菌蛋白Ncgl0717的基因。