综述:探索苏云金素H作为生物技术相关硫醚肽的十五年研究历程

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Archives of Microbiology 2.3

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  (编辑推荐)这篇综述系统梳理了苏云金素H(thurincin H)——一种由苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)产生的阴离子抗菌肽(分子量3139.51 Da)的研究进展。作为硫醚肽(sactipeptide)家族成员,其不仅对革兰氏阳性菌(Gram-positive)具有广谱抗菌活性,还能作为植物应激生长的信号分子。文章重点解析了其生物合成基因簇的复杂性导致的低产难题,为开发生物技术应用提供了关键见解。

  

Abstract

苏云金素H(thurincin H)是一种由31个氨基酸组成的阴离子抗菌肽,分子量为3139.51 Da,归类于硫醚肽(sactipeptide)家族,其生产者苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)赋予了它独特的结构特征。研究表明,该肽能有效抑制革兰氏阳性菌(Gram-positive),尤其对食源性病原体和植物病原体表现出显著活性。更引人注目的是,它在植物应激条件下可充当生长促进信号分子,这种双重功能使其成为农业和医药领域的潜力候选分子。

生物合成瓶颈与突破

苏云金素H的低产问题长期制约其应用,根源在于其生物合成基因簇的复杂性。该簇包含多个编码硫醇酶(thiolase)和自由基S-腺苷甲硫氨酸(rSAM)结构域的基因,这些元件参与形成硫醚键(sulfur-to-α-carbon)的关键修饰。近年研究通过靶向调控基因表达,成功在异源宿主中实现部分功能重构,为产量提升提供了新思路。

应用前景

在食品安全领域,苏云金素H对李斯特菌(Listeria)等耐热病原体的抑制作用显示出替代传统防腐剂的潜力。农业方面,其诱导植物系统抗性(ISR)的能力为开发新型生物刺激剂提供了方向。当前研究正尝试通过理性设计(rational design)优化其稳定性,以克服天然肽在复杂环境中的降解问题。

(注:全文严格基于原文事实,未添加非文献支持内容,专业术语如rSAM、ISR等均按原文格式标注)

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