天蚕素抗菌肽技术

天蚕素(cecropins)是第一个被发现的动物抗菌肽，1980年，由Boman等从天蚕蛹中分离得到。该类多肽抗生素一般含有37～39个氨基酸残基，不含半胱氨酸，其N端区域具有强碱性，可形成近乎完美的双亲螺旋结构，而在C端区域可形成疏水螺旋，两者之间有甘氨酸和脯氨酸形成的铰链区，多数多肽的C端被酰胺化，酰胺化对其抗菌活性具有重要作用。天蚕素(cecropins)对革兰氏阳性菌、部分革兰氏阴性菌具有很强的杀伤力，而对真菌和真核细胞没有毒性。

　　现代研究认为，抗菌肽是最具潜力的抗生素替代品之一。而天蚕素又是目前研究比较清楚的抗菌肽。由于人工合成抗菌肽技术瓶颈多、工艺复杂，且合成成本昂贵，不适宜大规模生产。单一提纯物在使用时还可能有溶血性问题，所以现在应用在人上的天蚕素抗菌肽基本上都是通过诱导家蚕或柞蚕产生的天蚕素与这些物质的初级混合物，作为保健食品使用，其中含有的天蚕素抗菌肽是极微的。

　　目前，我公司借助国家科研基金的支持已经成功解决这一问题。我们天蚕素抗菌肽研发团队根据抗菌肽CAD穿梭载体构建的特点，成功构建了高拷贝大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体，并根据抗菌肽CAD基因合成与表达特点，利用枯草杆菌密码子偏好性将天蚕素族抗菌肽A、D基因融合，经过多重PCR法成功合成了天蚕素CAD基因;再通过设计抗菌肽CAD在枯草杆菌中表达的研究方案，成功构建了在枯草杆菌1A747中高效分泌表达的抗菌肽CAD的表达载体，表达产物为37个氨基酸、分子量为3.72kD的抗菌肽。截止到目前,工程中心抗菌肽研发组主要进行了天蚕素抗菌肽的研发取得如下进展:

　　①利用BCA蛋白定量测定法在重组枯草杆菌和1A747菌的发酵上清液中测得蛋白CAD的分泌表达含量为2.0mg/mL，是目前国内外报道的天蚕素抗菌肽最高表达量(0.117mg/ml)的17倍，处于世界领先水平。

　　②成功筛选到分泌表达抗菌肽的菌种群5个，获得抗革兰氏阳性菌抗菌肽1种，抗革兰氏阴性菌抗菌肽2种。

　　③完成产业化生产工艺技术研究，获得天蚕素抗菌肽30吨罐发酵工艺、后处理工艺及产品配套应用技术各1套。