响应面法优化信号分子AI-2合成蛋白LuxS表达条件

摘要

群体感应是一种由自诱导物（autoinducers, AIs）介导的、细菌密度依赖的基因表达调控方式，已经被证实参与细菌多种生理功能的调控.信号分子AI-2介导的LuxS/AI-2型群体感应系统广泛存在于革兰氏阳性和阴性细菌，并备受关注.AI-2的合成依赖于S-核糖同型半胱氨酸酶（LuxS）的催化作用，而LuxS蛋白则是由luxS基因经过转录、翻译得到的.为了探索LuxS蛋白在表达菌株Escherichia coli BL21（DE3）中的最佳表达条件，从而获得较高产量且具有一定的生物活性的LuxS蛋白.首先对LuxS蛋白结构进行预测，确定E.coli BL21（DE3）作为表达菌株.其次，在单因素优化的基础上，进一步通过响应面法优化LuxS蛋白的表达条件.在菌液浓度OD₆₀₀为0.5、诱导温度为37℃、IPTG浓度为0.5 mmol/L、诱导时间为31 h条件下，获得LuxS蛋白的最高表达量.研究成功优化了LuxS蛋白在E.coli BL21（DE3）中的诱导表达条件，获得了具有生物活性的LuxS蛋白，并在后续的研究中成功合成了具有生物活性的信号分子AI-2,为体外合成AI-2奠定了基础.

关键词

群体感应 / AI-2 / LuxS蛋白 / 原核表达 / 条件优化