合成生物催化剂 摘译自https://aem.asm.org/content/early/2019/04/15/AEM.00671-19.abstract?papetoc

               细菌大肠杆菌被广泛用于生产重组蛋白。为了正确折叠,许多重组蛋白必须靶向大肠杆菌周质,从而拥有正常功能。其中,N末端信号肽可用于将重组蛋白靶向膜嵌入的Sec易位子(Sec-translocon),其是一种多蛋白复合物,可将蛋白质跨膜转运到周质中。根据信号肽的不同,重组分泌蛋白定向Sec易位子的途径不同,一种是依赖于信号识别颗粒(SRP)的共翻译定向途径,一种是依赖于SecA/ secB的翻译后定向途径,但目前还没有广泛研究重组蛋白的定向途径对其分泌至周质的影响。

研究者发现单链可变抗体片段BL1的共翻译定向(DsbA-BL1)使Sec易位子达到饱和,导致分泌蛋白的转运受损和蛋白质前体在细胞质中的错误折叠/聚集,从而,蛋白质产量和生物量形成都很低。但是,研究者将其换成翻译后BL1靶向(OmpA-BL1)分泌易位子后,不会使得分泌易位子出现饱和,并且生物量形成以及蛋白质产量均增加。比较分析DsbA-BL1OmpA-BL1的蛋白质组表明OmpA-BL1大肠杆菌中内源性分泌蛋白和膜蛋白的合成减少防止了分泌易位子能力的饱和。此外,在OmpA-BL1细胞中,高度丰富的分子伴侣蛋白和蛋白酶可以快速清除细胞质中错误折叠/聚集的蛋白质,从而改善这些细胞的适应性。

综上,此研究显示重组蛋白的定向途径对细胞生理学具有巨大影响,最终影响周质中的蛋白质产量和生物量。 这表明研究蛋白质定向和分泌至周质可用于设计改善重组蛋白质产量的策略。

该研究成果“Post-translational targeting of a recombinant protein promotes its efficient secretion into the E. coli periplasm”最近发表在《Applied and Environmental Microbiology》上。

 

图:DsbA-BL1OmpA-BL1的蛋白质组差异

(杨萍  摘译)


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