1株产γ-氨基丁酸植物乳杆菌谷氨酸脱羧酶基因的克隆与表达

作者：谭霄; 孙擎; 曾林; 赵婷婷; 谭金龙; 张庆^*; 向文良

来源：食品科学, 2018, 39(18): 159-165.

• 植物乳杆菌BC114
• γ-氨基丁酸
• 谷氨酸脱羧酶
• 克隆
• 表达
• 生物信息学

以1株产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BC114谷氨酸脱羧酶为研究对象,通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术获得该酶基因,对其进行生物信息学分析,并转入大肠杆菌BL21(DE3)中实现异源表达。采用实时荧光定量PCR、聚丙烯酰胺凝胶电泳和高效液相色谱分别测定重组菌不同发酵时间点谷氨酸脱羧酶基因的表达量、蛋白表达量以及产GABA能力。结果表明:植物乳杆菌中谷氨酸脱羧酶基因大小为1 410 bp,编码469个氨基酸,蛋白二级结构由α-螺旋(32.2%)、β-折叠(11.5%)和无规则卷曲(56.3%)构成,完成了该酶的三维结构同源建模;成功构建了重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌,谷氨酸脱羧酶基因在诱导6 h相对表达量最大,而蛋白表达量较基因在转录水平表达量有一定滞后,在8 h达最大值,此时GABA产量也达最高,为2 387 mg/L。

• 单位
  西华大学; 食品与生物工程学院