天然乳酸乳球菌硒蛋白表达机制及酶活特性

doi:10.7506/spkx1002-6630-20250203-004

食品科学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (19): 116-123.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20250203-004

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天然乳酸乳球菌硒蛋白表达机制及酶活特性

彭静静，岳世阳，卢良华，刘小玲，王成华

（1.广西卫生职业技术学院，广西南宁 530023；2.广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁 530004）

发布日期:2025-09-16
基金资助:
国家自然科学基金面上项目（31972050）；广西卫生职业技术学院高层次人才专项（GXWZY202303）

Mechanism of Selenoprotein Expression and Enzymatic Activity Characteristics in Natural Lactococcus lactis

PENG Jingjing, YUE Shiyang, LU Lianghua, LIU Xiaoling, WANG Chenghua

(1. Guangxi Health Science College, Nanning 530023, China;2. College of Light Industry and Food Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China)

Published:2025-09-16

摘要/Abstract

摘要： 通过构建Lactococcus lactis NZ9000/pNZ8148-GPx基因重组菌（简称NG1）以及分别在LlGPx（即NG1表达的谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）的3 个半胱氨酸位点（C36、C63、C81）和倒数第2个赖氨酸位点（L156）引入编码硒代半胱氨酸（selenocysteine，Sec）的终止密码子UGA和硒代半胱氨酸插入元件（selenocysteine insertion sequence，SECIS）构建产特异性硒蛋白突变株，探讨天然乳酸乳球菌对含Sec硒蛋白的表达情况并分析它们在无诱导、乳酸链球菌素（Nisin）诱导和富硒诱导条件下的LlGPx活性差异。结果显示，LlGPx突变体构建成功，富硒诱导下LlGPx活性为89.10 mU/mg，突变体的GPx活性为56.17～84.45 mU/mg，两者差异小；经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，野生型对照菌NG1在17.8 kDa的位置有一显著条带，而突变株均没有出现显著的硒蛋白完整或截短条带，说明在乳酸菌NZ9000内只引入UGA和SECIS时，UGA不能被有效通读至检测限。该研究为后期构建新型硒蛋白及其乳酸菌细胞工厂奠定了基础。

关键词: 乳酸菌；乳酸乳球菌；谷胱甘肽过氧化物酶；突变体；重组表达

Abstract: We aimed to investigate the expression of selenocysteine (Sec)-containing selenoproteins in natural Lactococcus lactis and to analyze the differences in glutathione peroxidase (GPx) activity among the recombinant L. lactis NZ9000/pNZ8148-GPx (NG1) and mutants specifically producing selenoproteins generated by introducing the stop codon UGA (encoding Sec) and the cis-acting selenocysteine insertion sequence (SECIS) into the three cysteine sites (C36, C63 and C81) and the penultimate lysine site (L156) of LlGPx (the glutathione peroxidase expressed by NG1) under non-induced conditions, under nisin induction and under Se-enriched conditions. The results showed that under Se-enriched conditions, the activity of LlGPx (89.10 mU/mg) was comparable to that of the mutants (56.17–84.45 mU/mg). NG1 showed a band of 17.8 kDa on sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), while none of the mutants showed complete or truncated bands corresponding to selenoproteins. This suggested that introduction of UGA and SECIS alone was insufficient for efficient read-through to detectable levels in L. lactis NZ9000 under the experimental conditions. This study lays a foundation for the construction of novel selenoproteins and their production in lactic acid bacterial cell factories.

Key words: lactic acid bacteria; Lactococcus lactis; glutathione peroxidase; mutant; recombinant expression

中图分类号:

Q816

彭静静，岳世阳，卢良华，刘小玲，王成华. 天然乳酸乳球菌硒蛋白表达机制及酶活特性[J]. 食品科学, 2025, 46(19): 116-123.

PENG Jingjing, YUE Shiyang, LU Lianghua, LIU Xiaoling, WANG Chenghua. Mechanism of Selenoprotein Expression and Enzymatic Activity Characteristics in Natural Lactococcus lactis[J]. FOOD SCIENCE, 2025, 46(19): 116-123.

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天然乳酸乳球菌硒蛋白表达机制及酶活特性

Mechanism of Selenoprotein Expression and Enzymatic Activity Characteristics in Natural Lactococcus lactis

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