芽孢桿菌蛋白酶基因的比較基因組學(xué)分析

賈仲昕，趙佳男，季 芳，王 雪，李 剛，王承民，秦建華

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，河北 保定 071000；2.廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所/廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510260）

【研究意義】2020 年農(nóng)業(yè)農(nóng)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(biāo)志著我國畜牧生產(chǎn)和養(yǎng)殖業(yè)“無抗時(shí)代”的到來。而蛋白酶一方面可以提高動(dòng)物對蛋白質(zhì)的消化并促進(jìn)對養(yǎng)分的吸收，另一方面還可以有效減少進(jìn)入后腸中的未消化蛋白數(shù)量，減少腸道菌群失衡的可能，從而保障動(dòng)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(chǎn)生，因此探究影響芽孢桿菌產(chǎn)蛋白酶能力的重要基因顯得尤為重要。【前人研究進(jìn)展】芽孢桿菌產(chǎn)生的細(xì)胞外蛋白酶被認(rèn)為參與細(xì)菌對營養(yǎng)物質(zhì)的獲取過程。研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）可以產(chǎn)生至少8 種獨(dú)特的胞外或細(xì)胞壁相關(guān)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(xì)胞壁相關(guān)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(yīng)是蛋白酶活性的喪失。目前，芽孢桿菌蛋白酶基因的相關(guān)報(bào)道多集中于研究蛋白酶基因的調(diào)控機(jī)制以及高產(chǎn)蛋白酶突變株的誘導(dǎo)。Liu 等［5］發(fā)現(xiàn)degU和spo0A以及kinA的上調(diào)部分導(dǎo)致B.pumilus突變株SCU11 堿性蛋白酶的高產(chǎn)量。Zhou 等［6］研究發(fā)現(xiàn)，在地衣芽孢桿菌（B.licheniformis）中反應(yīng)調(diào)節(jié)因子Spo0A 可能直接參與aprE的轉(zhuǎn)錄與激活。……