枯草芽孢杆菌R5衍生漆酶在毕赤酵母中的分泌表达：一种用于黄曲霉素氧化转化的有前景的生物催化剂

《Food Bioscience》：Secretory expression of a Bacillus subtilis R5-derived laccase in Pichia pastoris: A promising biocatalyst for the oxidative transformation of aflatoxins

　　

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  在毕赤酵母（Pichia pastoris）中实现了枯草芽孢杆菌R5（Bacillus subtilis R5）漆酶的分泌表达。
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  BSR5-介体系统可高效转化AFB1、AFB2、AFG1和AFG2。
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  通过介体化学，提出LMS介导的AFB1氧化遵循HAT（氢原子转移）和ET（电子转移）机制。
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  信号肽工程与分子伴侣共表达提高了BSR5的表达量。
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章节摘要

引言

据联合国粮农组织（FAO）估计，每年约有25%的农产品受到真菌毒素污染。黄曲霉毒素（AFs）是真菌通过多聚酮途径产生的次级代谢产物（Jallow, Xie, Tang, Qi, & Li, 2021）。黄曲霉（Aspergillus flavus）主要产生黄曲霉毒素B1（AFB1）和黄曲霉毒素B2（AFB2），而寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）可同时产生G型黄曲霉毒素和B型黄曲霉毒素。AFB1和AFB2是食品中最常见的毒素

试剂、质粒和菌株

本研究中使用的所有化学品和试剂均为分析纯或更高纯度，购自国药集团化学试剂有限公司（中国上海）、麦克林生化科技有限公司（中国上海）或Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。真菌毒素黄曲霉毒素B1（AFB1）购自Pribolab（中国山东）。限制性内切酶（DpnI）和质粒提取试剂盒购自碧云天生物科技（中国上海）。DNA聚合酶（PrimeSTAR Max）购自Takara

重组酶的构建与表达

漆酶（Lac）是去除污染饲料基质中真菌毒素的可靠生物催化剂，尤其适用于在介体存在下降解AFB1（Wang, et al., 2019）。本文采用了一种工作流程来挖掘和表达适用于饲料的Lac，如图1所示。首先，以CotA的X射线晶体结构（PDB: 9BD5）为模板，在Foldseek服务器（https://search.foldseek.com/search）上搜索潜在的AFB1降解Lac。结果获得了1002个候选酶

结论

本研究首次在食品级宿主毕赤酵母（P. pastoris）中实现了枯草芽孢杆菌R5（B. subtilis）漆酶的分泌表达，并通过信号肽工程和分子伴侣共表达进一步提高了其分泌量（使用HAC1可达328 mg/L，增加了1.53倍）。纯化的酶具有耐热性（T_m = 74.5 °C；80 °C时t_1/2 = 2.3 h）。在所测试的五种介体（SA、AS、SyrAld、HOBT和ABTS）中，ABTS对AFB1的去除最为有效。在

CRediT作者贡献声明

Nanyu Han：形式分析。Junmei Ding：数据管理。Wei Xu：写作—审阅与编辑。Yanqing Du：调查研究。Binbin Ouyang：研究方法。Wanmeng Mu：项目管理

未引用参考文献

Li et al., 2024; Liu et al., 2023; Qin et al., 2021; Van et al., 2023; Yehia, 2014; Zhang et al., 2025.

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

资助

本研究得到了国家自然科学基金重点联合基金（U24A20473）、国家自然科学基金（22408125）和云南省基础研究项目（202601AT070034）的资助。

利益冲突声明

?作者声明以下财务利益/个人关系，这些可能被视为潜在的利益冲突：我，徐伟（Wei Xu），来自江南大学，是《食品生物科学杂志》（Journal of Food Bioscience）的接收编辑。然而，我确定在投稿过程中将严格遵守杂志的所有规定。如果有其他作者，他们声明没有已知的相互冲突的财务利益或个人关系，这些关系可能会影响

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