一种副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽NGJ1D及其应用

本发明涉及生物，尤其涉及一种副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d及其应用。

背景技术：

1、近年来，细菌污染所引起的食源性疾病致病性微生物严重影响人类公众健康和食品安全，由食源性致病微生物引起的食物中毒已成为重要食品安全问题。金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性致病菌，广泛存在于空气、灰尘、水资源等自然界和食品加工环境中。其可以利用食物中的蛋白质、糖、脂肪和维生素等营养物质，进行繁殖和代谢活动，导致食品的营养价值和品质下降、保质期缩短、腐败变质等。此外，在适当的条件下，金黄色葡萄球菌会产生耐热性肠毒素，人体摄入由金黄色葡萄球菌或其肠毒素污染的食品后，可引发恶心、呕吐、腹痛、休克、虚脱、体温过低等食物中毒症状。

2、传统抗生素的发现并应用是人类的一大革命，但目前细菌对抗生素的耐药性问题已十分严重，对人类健康构成威胁。抗菌肽又称宿主防御肽，是生物机体在外界刺激诱导下产生，由特定基因编码合成，具有广谱抗菌活性或免疫调节功能的小分子多肽。与抗生素相比，具有广谱、快速、高选择性、低毒性的特点，且其存在多种作用靶点，使细菌很难产生耐药性。因此，抗菌肽被认为是抗生素的一种良好替代品。

3、副干酪乳杆菌是一种具有益生作用和广泛应用前景的乳酸菌，广泛存在于人体肠道、传统发酵乳制品和泡菜等环境中。优良的副干酪乳杆菌具有较好的抗胃肠道消化能力等益生特性且对宿主安全。其代谢物如有机酸和细菌素等可抑制病原菌生长。通过胞外酶作用分解蛋白产生的小肽分子具有降血压、抗肿瘤和抗氧化等功能，在健康和功能性食品中得到广泛应用。

4、因此，从副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白中寻找具有抗菌活性的抗菌肽，并探究其抑菌机理，具有重要的研究意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d及其应用，通过副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d对金黄色葡萄球菌抑菌活性的研究，为寻找新的抗菌产品、生物医药和水产饲料添加剂提供实验依据，促进我国食品、医药和水产养殖行业的健康、持续发展。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d。其氨基酸序列为gapndltarfiakk，如seqidno：1所示。

3、本发明以副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白为研究对象，利用超高效液相色谱-质谱联用技术对多肽的氨基酸序列进行鉴定，对所有得到的肽段序列进行生物信息学预测，发现了抗菌肽序列gapndltarfiakk，命名ngj1d，分子量为1500.84da。根据数据库apd3推测，抗菌肽ngj1d含有α螺旋，所带电荷为+2，总疏水性比为43％。

4、抗菌肽ngj1d的抑菌原理如下：一方面，作用于细胞膜使其发生萎缩变形，使细胞膜通透性增强；另一方面，进入细菌细胞与细菌dna发生结合，干扰细菌dna复制合成从而使细菌死亡。

5、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：提供副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d在制备抗菌药物中的应用，该抗菌药物用于抑制和/或杀灭金黄色葡萄球菌。

6、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：提供一种抗菌药物，其有效成分包括副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

7、在本发明一较佳实施例中，所述抗菌药物的有效成分为副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

8、在本发明一较佳实施例中，所述抗菌药物用于抑制和/或杀灭金黄色葡萄球菌。

9、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之四是：提供一种饲料添加剂，其有效成分包括副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

10、在本发明一较佳实施例中，所述饲料添加剂的有效成分为副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

11、在本发明一较佳实施例中，所述饲料添加剂用于抑制和/或杀灭金黄色葡萄球菌。

12、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之五是：提供副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d的编码基因。

13、本发明解决其技术问题所采用的技术方案之六是：提供副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d编码基因的表达盒、重组菌、重组载体或转基因细胞系。

14、本发明的抗菌肽可以采用本领域技术人员已知的方法合成，例如固相合成，并采用本领域技术人员已知的方法进行纯化，例如高效液相色谱法。

15、实施本发明，具有如下有益效果：

16、本发明以副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白为研究对象，通过lcms质谱结果得到8种肽，然后利用apd3对所得的肽进行预测，发现一个全新氨基酸序列的多肽ngj1d。研究ngj1d对金黄色葡萄球菌的抑菌活性；并利用透射电镜观察ngj1d对金黄色葡萄球菌的破坏程度；同时提取金黄色葡萄球菌的基因组dna，验证其对金黄色葡萄球菌dna的影响作用。实验结果表明，该肽对金黄色葡萄球菌具有明显抑制作用。

17、它的抑菌机理是作用于细胞膜使其发生萎缩变形，使细胞膜通透性增强，并进入细菌细胞与细菌dna结合，抑制dna的复制合成等功能，从而达到使细菌失活的作用。

技术特征：

1.一种副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，其氨基酸序列如seq id no：1所示。

2.如权利要求1所述的副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d在制备抗菌药物中的应用,其特征在于：所述抗菌药物用于抑制和/或杀灭金黄色葡萄球菌。

3.一种抗菌药物，其特征在于：其有效成分包括副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

4.如权利要求3所述的抗菌药物，其特征在于：其有效成分为副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

5.如权利要求3或4任一项所述的一种抗菌药物，其特征在于：所述抗菌药物用于抑制和/或杀灭金黄色葡萄球菌。

6.一种饲料添加剂，其特征在于：其有效成分包括副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

7.如权利要求6所述的饲料添加剂，其特征在于：其有效成分为副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d，所述抗菌肽ngj1d的氨基酸序列为seq id no：1。

8.如权利要求6或7任一项所述的一种饲料添加剂，其特征在于：所述饲料添加剂用于抑制和/或杀灭金黄色葡萄球菌。

9.一种如权利要求1所述副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽ngj1d的编码基因。

10.含有如权利要求9所述编码基因的表达盒、重组菌、重组载体或转基因细胞系。

技术总结
本发明公开了一种副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽NGJ1D，其氨基酸序列为GAPNDLTARFIAKK，抗菌肽NGJ1D的分子量为1500.84道尔顿。实验证明，本发明抗菌肽NGJ1D能够有效抑制金黄色葡萄球菌的生长，可以用于制备或预防金黄色葡萄球菌感染。本发明为后续进一步研究副干酪乳杆菌精氨酸生物合成蛋白抗菌肽用于抗菌产品、生物医药和水产饲料开发奠定了基础。

技术研发人员：杨燊,邢宇凡,张琳,裘德·尤文图斯·阿维娅,金日天,翁武银
受保护的技术使用者：集美大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11