我院张金方教师在《International Journal of Biological Macromolecules 》(SCI一区) 发表学术论文
时间:2024-09-29
我院教师张金方国际TOP期刊《International Journal of Biological Macromolecules 》(SCI一区,IF:7.7)发表学术论文。相关研究工作得到了山东省自然科学基金项目(ZR20230C033)的资助。
微生物的自溶现象普遍存在,如细菌、放线菌和真菌。研究者将细菌在生命周期结束时发生的自溶过程定义为“自溶”,并发现自溶素(如肽聚糖水解酶)与自溶过程密切相关。因此,探索自溶素对细胞裂解的影响非常重要。由于其非致病性、GRAS地位、良好的遗传背景、易于高密度发酵和出色的蛋白分泌能力,B. amyloliquefaciens作为宿主菌株具有很大的发展潜力。因此,了解B. amyloliquefaciens细胞自溶的遗传基础对于理解这一重要物种的生命周期和细胞工厂建设至关重要。
本研究通过生物信息学鉴定了六个N-乙酰胞壁酸,并分析了不同培养时间点的转录水平。通过建立高效的CRISPR-nCas9基因编辑方法,敲除或过表达N-乙酰胞壁酸基因,验证了其对细胞自溶的影响。结果表明,合理改造N-乙酰胞壁酸可以减缓或加速细胞裂解,特别是N-乙酰胞壁酸lytH和cwlC1的串联敲除,自溶率降低了4.83%。同时,结果也证实了合理缺失N-乙酰胞壁酸有效提高了异源蛋白的酸性稳定淀粉酶活性。培养48小时后,胞外酸性稳定BLA的产量达到176 U/mL,比控制菌株BA Δupp高出76.04%。结果为挖掘嗜水气单胞菌中自溶素的功能特性提供了参考,并为延迟嗜水气单胞菌的自溶和增加异源蛋白表达提供了一些思路和方法,并为工业宿主的底盘转化提供了策略。