莱茵衣藻表达肠球菌素RM6的广谱抗菌效能及稳定性研究

为解决抗菌肽生产及应用的瓶颈问题，研究人员利用莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)成功表达三重串联肠球菌素RM6(3×Enterocin RM6)，该重组蛋白占可溶性蛋白0.45%，对6种革兰氏阳/阴性菌的MIC为25-70 μg/mL，具有优异的热稳定性、pH耐受性及低细胞毒性，为新型抗菌剂开发提供新策略。

　　

2013年从生鲜乳粪肠球菌(Enterococcus faecalis)中分离的抗菌肽肠球菌素RM6，虽已知对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)有抑制作用，但其全面抗菌特性长期未被探索。最新研究通过基因工程手段，在绿色微藻莱茵衣藻(C. reinhardtii)中高效表达N端血凝素(HA)与6×组氨酸(6×His)双标记的三联体肠球菌素(3×Enterocin RM6)。转基因藻株连续传代6个月仍保持稳定表达，产量达可溶性蛋白总量的0.45%。

实验数据显示，这种藻源重组蛋白展现出令人惊喜的广谱抗菌能力，能有效抑制包括革兰氏阳性菌和阴性菌在内的6种病原体，最低抑菌浓度(MIC)介于25-70 μg/mL之间。更引人注目的是，3×Enterocin RM6在高温(20-100°C)和极端pH(2-12)条件下仍保持结构稳定，对蛋白酶消化具有显著抗性。安全性评估显示，其对兔红细胞溶血活性极低，对非洲绿猴肾(Vero)、幼仓鼠肾(BHK21)、人胚胎肾(HEK293)和牛肾(MDBK)细胞系的细胞毒性可忽略不计。

通过电子显微镜观察发现，藻表达的抗菌肽能精准穿透细菌细胞膜，导致目标菌体出现明显的形态学破坏。该研究不仅证实莱茵衣藻是生产功能性抗菌肽的理想生物反应器，更为解决传统抗生素耐药性问题提供了新型候选分子。三重串联设计显著增强了抗菌肽的稳定性，而微藻表达系统则克服了传统原核表达体系的内毒素污染问题，展现出广阔的产业化应用前景。