基于毕赤酵母表达系统的防御素样肽TEWP及其类似物的重组表达与功能表征研究

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Recombinant expression and functional characterization of defensin-like peptide TEWP and its analogs in Pichia pastoris

本研究针对海龟防御素样肽TEWP的活性提升与毒性降低需求，通过氨基酸残基替换(MTEWP)、序列反转(RMTEWP)及细胞穿膜肽((RW)4RMTEWP)偶联策略构建三种类似物。采用毕赤酵母表达系统实现重组肽高效生产，实验表明修饰后肽类对单增李斯特菌抑菌活性提升2倍且溶血毒性显著降低，为抗菌肽药物开发提供新思路。

　　

研究人员在毕赤酵母（Pichia pastoris）GS115细胞中成功实现了海龟防御素样肽（defensin-like turtle egg white protein, TEWP）及其三种类似物的重组表达与功能表征。为提升天然肽的生物学活性并降低毒性，团队采用三种分子设计策略：氨基酸残基取代获得MTEWP、肽序列反转获得RMTEWP、以及偶联细胞穿膜肽（cell-penetrating peptide, CPP）形成(RW)₄RMTEWP。所有重组肽均带有C端6×组氨酸标签，经甲醇诱导96小时后获得表达产物。

抗菌活性检测显示，TEWP及其类似物对19种微生物均表现出抑制作用，其中对单增李斯特菌（L. monocytogenes）ATCC 7644菌株的抑菌浓度最低（2–4 μg/ml）。值得注意的是，将母肽净电荷提升至+12对抗菌活性影响有限，而序列反转与CPP偶联策略使抗菌活性提升2倍，并显著降低溶血活性。所有重组肽均表现出优异的热稳定性、蛋白酶抗性及高盐环境耐受性。

该研究建立的毕赤酵母表达系统为TEWP类似物的工业化生产提供了可靠平台，有望推动其在水凝胶药物载体、靶向纳米制剂等新型药剂开发中的应用。