以CotX為分子載體在枯草芽胞桿菌芽胞表面展示綠色熒光蛋白

李倩，寧德剛，吳春篤

1 江蘇大學環境學院，鎮江 212013 2 江蘇大學生命科學研究院，鎮江 212013

以CotX為分子載體在枯草芽胞桿菌芽胞表面展示綠色熒光蛋白

李倩1,2，寧德剛1，吳春篤1

1 江蘇大學環境學院，鎮江 212013 2 江蘇大學生命科學研究院，鎮江 212013

芽胞衣殼蛋白CotB、CotC、CotG等可作為芽胞表面展示外源蛋白的分子載體，制備口服重組疫苗或具有催化活性的重組酶。CotX為枯草芽胞桿菌Bacillus subtilis芽胞衣殼中的另一種結構蛋白。為證明CotX能否作為分子載體將外源蛋白展示在芽胞表面，本研究將 cotX基因與綠色熒光蛋白基因 gfp的編碼序列進行基因重組，構建融合表達CotX-GFP的整合型重組質粒，將該質粒轉化枯草芽胞桿菌，篩選重組菌株并誘導產生芽胞，觀察到重組芽胞表面具有GFP綠色熒光。結果表明枯草芽胞桿菌的芽胞衣殼蛋白CotX位于芽胞衣殼外層，可作為芽胞表面展示外源蛋白的載體分子。

枯草芽胞桿菌，芽胞表面展示，CotX，綠色熒光蛋白

Abstract:Spore coat proteins, such as CotB, CotC, CotG et al, are able to efficiently display exogenous protein on spore surface for preparing oral vaccines or enzymes.CotX is another structural protein of spore coats of Bacillus subtilis.To investigate whether CotX could carry target protein onto the spore surface, we constructed a recombinant integrative plasmid, designated as pJS749,which carries a recombinant cotX-gfp gene under the control of the cotX promoter.We transformed pJS749 into Bacillus subtilis 168(trp-), an α-amylase inactivated mutant DRJS749 was selected and confirmed to be a double crossover integrant, where cotX-gfp fragment was integrated into the chromosome.After induction of spore formation, significant green fluorescence was observed on spore surface of strain DRJS749 under fluorescent microcopy.This suggests that CotX is associated with the outer part of the coat.CotX can therefore be used as a molecular vehicle for spore surface display of exogenous proteins.

Keywords:Bacillus subtilis, spore surface display, CotX, GFP

枯草芽胞桿菌Bacillus subtilis在營養缺乏等逆境條件誘導下，營養細胞分化形成休眠體——芽胞。芽胞由皮層、芽胞衣殼和芽胞外壁構成。外層的芽胞衣殼主要由疏水的衣殼蛋白構成，具有抗酶解、抗藥物功能。芽胞的形成是一系列調控基因和結構基因按一定時序調控表達的過程。這些基因包括芽胞衣殼蛋白基因以及調控基因，如cotA、cotB、cotC、cotF、cotG 等20余種[1]。由于芽胞的特殊結構使其具有獨特的抗逆性，能在極端環境(如高溫、干燥、化學藥物)中長期存活，能順利通過動物消化道屏障等特點，以芽胞衣殼蛋白為分子載體，通過芽胞表面展示技術將外源目的蛋白展示于重組枯草芽胞桿菌芽胞表面，制備具有生物活性的重組芽胞的研究倍受關注[2-3]。……