基于stnY强启动子和cmt操纵子的链霉菌精准表达系统pTZYp的开发与应用

为解决放线菌(尤其是链霉菌)基因组高GC含量导致的大肠杆菌异源表达失败问题，研究人员开发了基于stnY强启动子和cmt操纵子的链霉菌表达系统pTZYp。该系统在三种模式链霉菌(S. albus J1074、S. coelicolor M1152和S. lividans TK24)中实现了可诱导表达，经优化后100 μM铜酸盐诱导24小时可获得最大sfGFP产量，并成功表达6种非模式蛋白，具有高效、精准调控和低成本优势。

　　

放线菌(尤其是链霉菌)最显著的特征就是基因组富含GC碱基，这种高GC含量常常导致在大肠杆菌(E. coli)中的异源表达失败，进而阻碍体外酶活实验的开展。为此，科研团队开发了一套精准调控的高效链霉菌(Streptomyces)表达系统pTZYp，该系统巧妙结合了强效启动子stnY和铜酸盐调控的cmt操纵子。

在三种经典链霉菌模型菌株(S. albus J1074、S. coelicolor M1152和S. lividans TK24)中的测试结果令人振奋：未添加诱导剂铜酸盐(cumate)时完全检测不到报告蛋白sfGFP的表达；而当培养基中加入适量铜酸盐后，sfGFP产量显著提升，充分证明pTZYp系统能够实现精准调控与高效表达的完美平衡。经过条件优化发现，当诱导剂终浓度达到100 μM、培养时间约24小时时，sfGFP的表达量达到峰值。

更令人惊喜的是，pTZYp系统在表达六种非模式蛋白时也大获成功。这套系统展现出三大核心优势：强大的表达效率(得益于stnY启动子)、精确的时空调控(依靠cmt操纵子和适度表达的调控蛋白CymR)、以及低廉的实验成本(源于铜酸盐诱导剂的低价位)。这些特性使得pTZYp成为高GC含量放线菌基因异源表达的理想工具，为相关研究开辟了新途径。