芽孢桿菌蛋白酶基因的比較基因組學分析

賈仲昕，趙佳男，季 芳，王 雪，李 剛，王承民，秦建華

（1.河北農業大學動物醫學院，河北 保定 071000；2.廣東省科學院動物研究所/廣東省動物保護與資源利用重點實驗室/廣東省野生動物保護與利用公共實驗室，廣東 廣州 510260）

【研究意義】2020 年農業農村部全面禁止除中藥外一切促生長類藥物飼料添加劑的使用，標志著我國畜牧生產和養殖業“無抗時代”的到來。而蛋白酶一方面可以提高動物對蛋白質的消化并促進對養分的吸收，另一方面還可以有效減少進入后腸中的未消化蛋白數量，減少腸道菌群失衡的可能，從而保障動物腸道健康，因此蛋白酶成為抗生素促生長劑替代品的選擇之一［1-2］。目前市場上的飼用蛋白酶主要由芽孢桿菌產生，因此探究影響芽孢桿菌產蛋白酶能力的重要基因顯得尤為重要。【前人研究進展】芽孢桿菌產生的細胞外蛋白酶被認為參與細菌對營養物質的獲取過程。研究發現，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）可以產生至少8 種獨特的胞外或細胞壁相關蛋白酶［3］，包括枯草桿菌蛋白酶AprE、中性金屬蛋白酶NprE、絲氨酸蛋白酶Epr 和Vpr、桿狀肽酶F（Bpr）、中性蛋白酶B（NprB）、細胞壁相關蛋白酶WprA 和金屬蛋白酶Mpr。Yang 等［4］研究表明，蛋白酶基因缺失的唯一表型效應是蛋白酶活性的喪失。目前，芽孢桿菌蛋白酶基因的相關報道多集中于研究蛋白酶基因的調控機制以及高產蛋白酶突變株的誘導。Liu 等［5］發現degU和spo0A以及kinA的上調部分導致B.pumilus突變株SCU11 堿性蛋白酶的高產量。Zhou 等［6］研究發現，在地衣芽孢桿菌（B.licheniformis）中反應調節因子Spo0A 可能直接參與aprE的轉錄與激活。……