BioVector® pNZ8048-Gam-Exo-Beta 乳酸菌重组工程质粒 / BioVector® pNZ8048-Gam-Exo-Beta Lactic Acid Bacteria Recombineering Plasmid

通用定义 / General Definition:BioVector® pNZ8048-Gam-Exo-Beta 是一种专门用于乳酸乳球菌 (Lactococcus lactis) 及相关乳酸菌（LAB）基因组编辑的诱导型重组载体。该质粒基于经典的 NICE (Nisin Controlled Gene Expression) 系统，通过 PnisA 启动子 受乳酸链球菌素（Nisin）的严格调控。载体集成了源自 λ 噬菌体的 Red 重组系统 三组分：Gam（保护外源 DNA 不被核酸酶降解）、Exo（5'-3' 外切酶，产生单链末端）和 Beta（单链退火蛋白）。该质粒是乳酸菌进行高效、精确染色体修饰（如基因敲除、插入或点突变）的核心分子工具。

BioVector® pNZ8048-Gam-Exo-Beta is an inducible recombineering vector specifically designed for genome editing in Lactococcus lactis and other Lactic Acid Bacteria (LAB). Based on the classic NICE (Nisin Controlled Gene Expression) system, the expression of the integrated genes is strictly controlled by the PnisA promoter upon induction with Nisin. The plasmid carries the λ phage Red recombinase system components: Gam (protects exogenous DNA from nuclease degradation), Exo (a 5'-3' exonuclease that generates single-stranded overhangs), and Beta (a single-strand annealing protein). It is the essential molecular tool for high-efficiency, precise chromosomal modifications, such as gene knockouts, insertions, or point mutations in LAB.

BioVector® pNZ8048-Gam-Exo-Beta 技术参数 (Technical Specifications)

1. 载体元件构成

• 骨架载体： pNZ8048（乳酸菌广宿主范围复制子）。

• 启动子： PnisA (Nisin 诱导启动子)。

• 重组基因盒： Gam-Exo-Beta（λ-Red 同源重组系统）。

• 筛选标记：Chloramphenicol (氯霉素 / CmR)，适用于大肠杆菌和乳酸菌筛选。

• 宿主范围： 主要是 L. lactis (如 NZ9000 菌株，需含有 nisR/K 信号转导系统)，亦可拓展至部分 Lactobacillus 属。

2. 工作机制

1. 诱导表达： 在加入微量 Nisin 后，PnisA 启动子开启，表达 Gam、Exo 和 Beta 蛋白。

2. 重组准备： 此时电转化转入线性双链 DNA（dsDNA）或单链寡核苷酸（ssDNA）。

3. 同源重组： Beta 蛋白介导外源 DNA 与染色体靶位点的同源重组。

主要科研应用 (Research Applications)

1. 基因组精确编辑

• 基因敲除： 快速移除代谢通路中的关键基因（如乳酸脱氢酶基因 ldh），用于代谢工程改造。

• 点突变引入： 通过 ssDNA 重组引入同义突变或功能位点改变。

2. 代谢工程改造

• 底物扩展： 整合异源基因，使乳酸菌能够利用廉价生物质原料。

• 细胞工厂构建： 稳定集成高效表达盒至染色体，生产高价值蛋白或次级代谢产物。

实验操作指南 (Experimental Guidelines)

• 宿主菌要求： 必须使用含有 nisRK 二元调控系统的宿主（如 L. lactis NZ9000）。

• 诱导条件： 常用诱导浓度为 1-10 ng/mL Nisin。过高浓度会产生细胞毒性，抑制重组效率。

• 电转化参数： 乳酸菌细胞壁较厚，需制备高能力的感受态细胞，并使用高压电击参数（如 2.0-2.5 kV）。

• 重组模板设计： 两侧同源臂建议长度为 500-1000 bp (对于 dsDNA) 或 70-100 nt (对于 ssDNA)。

技术指标 (Technical Data Summary)

注意 / Note: pNZ8048 系统在没有诱导物的情况下具有极低的背景表达，这对于维持含有毒性重组蛋白的细胞稳定性至关重要。重组完成后，通常需要通过无压力培养或高温（如果是温敏载体）将该质粒消除。The pNZ8048 system features extremely low basal expression in the absence of an inducer, which is critical for maintaining cell stability when carrying potentially toxic recombinase proteins. After successful recombineering, the plasmid is typically cured through non-selective subculturing.

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