[发明专利]一种来源于噬菌体的溶菌酶及其基因与应用

说明书

本发明涉及一种来源于噬菌体的溶菌酶及其基因与应用，该溶菌酶的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。编码所述溶菌酶的基因来自于采集自深海的噬菌体WP3，本发明对该酶进行了异源表达与纯化，经检测，该酶的最适温度为40℃，在20℃‑60℃范围内能保持50％以上的活力，具有较宽的作用温度范围；最适pH值为6.0，在pH 4.0‑10.0范围内能保持50％以上的活力，具有广泛的作用pH范围。本发明提供的溶菌酶具有广谱的杀菌活性，能高效杀灭多种革兰氏阳性和阴性细菌，为研制溶菌酶型抗菌产品提供了优异的基因资源和酶资源，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种来源于噬菌体的溶菌酶及其基因与应用。

背景技术

近年来由于抗生素的滥用，导致环境中和人体内的抗生素抗性细菌越来越多。传统的抗生素不能杀灭具有抗生素抗性的细菌，因此亟需寻找可以替代抗生素的新型抗菌药物。目前，由于噬菌体具有特异高效杀灭宿主菌的特性，使其成为开发新型生物杀菌制剂的热点之一。

噬菌体是一种能感染细菌等微生物的病毒，如同其他病毒，噬菌体是一种专性寄生生物，它必须依赖宿主细胞来实现自身的生存和繁殖。当噬菌体感染宿主菌时，噬菌体会将DNA等遗传物质注入到宿主菌内，并利用宿主菌的DNA复制、蛋白表达系统进行自身的复制。当生存环境恶劣时，噬菌体就会大量表达溶菌酶等蛋白来裂解宿主，以便释放子代噬菌体寻找新的宿主。噬菌体溶菌酶是由双链DNA噬菌体在裂解生活周期末期在宿主菌体内产生的酶，除单链DNA的丝状噬菌体外，大多数噬菌体依靠溶菌酶降解宿主菌的细胞壁从而释放子代噬菌体。溶菌酶可以降解细菌细胞壁的肽聚糖，导致细菌体内渗透压不平衡而裂解。

噬菌体溶菌酶具有裂解细菌效率高，不易产生耐药菌株，不会导致细菌抗性和毒力基因传播等优点，为研究者开发新型抗菌药物特别是能杀灭抗生素耐药细菌的生物制剂提供了广阔的发展前景。近年来随着研究者对噬菌体溶菌酶研究和应用的重视，越来越多的溶菌酶已经通过原核表达系统等方法进行制备和纯化，并且应用于医药、食品保鲜、水产养殖等方面。

然而，现有噬菌体溶菌酶的种类较少，且大部分存在作用温度范围较窄、作用pH范围较窄等不足，本领域人员一直致力于寻找新的具有优良生物活性的噬菌体溶菌酶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种来源于噬菌体的溶菌酶及其基因与应用，该溶菌酶的基因(本发明将该基因命名为lysK1)来自深海噬菌体，该溶菌酶的作用pH和温度范围较广，热稳定性较好，且具有广谱的杀菌活性，能高效杀灭多种革兰氏阳性和阴性细菌，在医药、食品保鲜、水产养殖等方面都具有良好的应用前景。

为此，第一方面，本发明提供一种溶菌酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

第二方面，本发明提供一种基因，其编码所述溶菌酶。

进一步，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示。

第三方面，本发明提供一种核酸构建体，其包含本发明所述的基因。

第四方面，本发明提供一种细胞，其表达本发明所述的溶菌酶，和/或包含本发明所述的基因或核酸构建体。

进一步，所述细胞可为原核细胞或真核细胞。

进一步，所述细胞包括但不限于：大肠杆菌细胞、枯草芽孢杆菌细胞、乳酸杆菌细胞、放线菌细胞、酵母菌细胞或藻类细胞等。

第五方面，本发明提供一种生产溶菌酶的方法，其包括以下步骤：在允许表达所述溶菌酶的条件下培养本发明所述的细胞；和从所得培养物中纯化溶菌酶。

第六方面，本发明提供所述溶菌酶在制备用于预防、抑制或治疗细菌感染的产品中的应用。

进一步，所述细菌包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。在具体的实施方式中，所述细菌包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、恶臭假单胞菌和太平洋火色杆菌。