Биосинтез браззеина в бактериальной системе бесклеточного синтеза белка
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-1-71-77
Аннотация
В настоящем исследовании в качестве варианта, альтернативного каноническому глубинному культивированию в ферментере, была изучена возможность синтеза сладкого растительного белка браззеина в бактериальной системе бесклеточного синтеза белка (БСБ). Для синтеза этого фермента использовали S30-клеточный экстракт Escherichia coli, химерную РНК-полимеразу бактериофага Т7 и высококопийный плазмидный вектор pET42mut со встроенным в него геном браззеина. В результате выполнения работы впервые продемонстрирована возможность синтеза сладкого белка в системе БСБ. При этом объемный выход браззеина в оптимизированных условиях проведения процесса составил 2 мг/мл реакционой смеси, что в 57 раз больше, чем максимальный выход его в ранее описанных в литературе экспериментах с использованием цельноклеточных систем экспрессии.
Об авторах
И. С. Казловский
Институт микробиологии, Национальная академия наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Казловский Илья Сергеевич - магистр биол. наук, научный сотрудник.
Ул. Купревича, 2, 220141, Минск
И. В. Бельская
Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии
Беларусь
Беларусь
Бельская Инна Валерьевна - магистр биол. наук, младший научный сотрудник.
Ул. Филимонова, 23, 220114, Минск
А. И. Зинченко
Институт микробиологии, Национальная академия наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Зинченко Анатолий Иванович - член-корреспондент, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией.
Ул. Купревича, 2, 220141, Минск
Список литературы
1. Егорова, И. А. О пользе и вреде сахарозаменителей / И. А. Егорова, С. Г Комарова // Усп. в хим. и хим. техн. -2015. - Т. 29, № 2. - С. 51-53.
2. Жаббарова, С. К. Влияние сахарозаменителей и подсластителей на безвредность кондитерских изделий / С. К. Жаббарова // Universum: Технические науки. - 2019. - № 2 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6953. - Дата доступа: 25.07.2019.
3. Faus, I. Recent developments in the characterization and biotechnological production of sweet-tasting proteins /I. Faus // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2000. - Vol. 53, N 2. - P. 145-151. https://doi.org/10.1007/s002530050001
4. Hellekant, G. Primate sense of taste: behavioral and single chorda tympani and glossopharyngeal nerve fiber recordings in the rhesus monkey, Macaca mulatta / G. Hellekant, V. Danilova, Y. Ninomiya // J. Neurophysiol. - 1997. - Vol. 77, N 2. - P. 978-993. https://doi.org/10.1152/jn.199777.2.978
5. Ming, D. Brazzein, a new high-potency thermostable sweet protein from Pentadiplandra brazzeana / D. Ming, G. Hellekant // FEBS Lett. - 1994. - Vol. 355, N 1. - P. 106-108. https://doi.org/10.1016/0014-5793(94)01184-2
6. Efficient production and characterization of the sweet-tasting brazzein secreted by the yeast Pichiapastoris / N. Poirier [et al.] // J. Agric. Food. Chem. - 2012. - Vol. 60, N 39. - P. 9807-9814. https://doi.org/10.1021/jf301600m
7. The recent development of a sweet-tasting brazzein and its potential industrial applications / F. Neiers [et al.] // Reference Series in Phytochemistry. - Springer Int. Publ., 2016. - P. 1-20. https://doi.org/10.1007/978-3-319-26478-3_2-1
8. Creating cell-free protein synthesis factories / C. Heide [et al.] // Pharm. Bioprocess. - 2018. - Vol. 6, N 1. - P. 3-6.
9. Казловский, И. С. Модификация экспрессионной pET-системы для использования в бесклеточном синтезе белка / И. С. Казловский, А. Н. Рымко, А. И. Зинченко // Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. - Минск, 2018. - Т. 10. - С. 69-78.
10. Казловский, И. С. Создание штамма-продуцента химерного белка, состоящего из РНК-полимеразы и ДНК-аффинного домена / И. С. Казловский, А. И. Зинченко // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. - 2018. - Т. 62, № 5. - С. 601607. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2018-62-5-601-607
11. Peterson, G. L. A simplification of the protein assay method of Lowry et al. which is more generally applicable / G. L. Peterson // Anal. Biochem. - 1977. - Vol. 83, N 2. - P. 346-356. https://doi.org/10.1016/0003-2697(77)90043-4
12. Expression of the sweet-tasting plant protein brazzein in Escherichia coli and Lactococcus lactis: a path toward sweet lactic acid bacteria / A. Berlec [et al.] // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2006. - Vol. 73, N 1. - P. 158-165. https://doi.org/10.1007/s00253-006-0438-y
13. A novel strategy to engineer DNA polymerases for enhanced processivity and improved performance in vitro / Y. Wang [et al.] // Nucleic Acids Res. - 2004. - Vol. 32, N 3. - P. 1197-1207.
14. Baneyx, F. Recombinant protein expression in Escherichia coli / F. Baneyx // Curr. Opin. Biotechnol. - 1999. -Vol. 10, N 5. - P. 411-421. https://doi.org/10.1016/s0958-1669(99)00003-8
Рецензия
Просмотров: 1273
Послать статью по эл. почте 