在Synechocystis sp. 中过度表达的胡卜素生物合成基因 PCC 6803 改善了细胞内颜料和抗氧化活性,可以降低肺癌细胞在体外活性的活力和增殖
Maturin Natesungnoen1, Varisa Pongrakhananon2, Peter Lindblad3
1Laboratory of Cyanobacterial Biotechnology, Department of Biochemistry, Faculty of Science, Chulalongkorn University, Bangkok 10330, Thailand.
International journal of molecular sciences
|June 10, 2023
概括
改造的蓝藻菌株表现出增加的胡卜素产量,增强抗氧化剂活性,用于潜在的制药应用. 这些改性菌株表现出对轻量应激和对肺癌细胞的抗增殖作用的改善反应.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 菌研究 菌研究
- 抗氧化剂系统 抗氧化剂系统
背景情况:
- 像胡卜素这样的非酶性抗氧化剂对于蓝色细菌来说至关重要,以管理氧化应激,特别是来自光线的压力.
- 基因工程为药品用途提供了一条增强胡卜素积累的途径.
研究的目的:
- 增加Synechocystis sp.中的胡卜素生产和抗氧化活性. 这是PCC 6803.
- 评估过度表达特定的胡卜素生物合成基因对胡卜素形状和抗氧化能力的影响.
主要方法:
- 构建了五个Synechocystis sp. 在此期间. 在PCC 6803菌株中,有过度表达原生胡卜素生物合成基因 (OX_CrtB,OX_CrtP,OX_CrtQ,OX_CrtO,OX_CrtR).
- 分析了工程菌株的胡卜素成分 (myxoxanthophyll,zeaxanthin,echinenone,β-胡卜素) 和抗氧化活性.
- 评估了胡卜素提取物对肺癌细胞系的影响 (H460,A549).
主要成果:
- 所有工程菌株都保持了myxoxanthophyll,同时增加了泽亚桑丁 (14-19%) 和乙 (17-22%).
- 增强的乙烯与低光适应相关;增加的β-胡卜素有助于高光应激反应.
- 来自工程菌株的胡卜素提取物表现出较高的抗氧化活性和较低的IC50值对肺癌细胞与野生类型相比.
结论:
- 在Synechocystis sp.中,胡卜素生物合成基因过度表达. PCC 6803有效地增强了胡卜素的生产和抗氧化特性.
- 在OX_CrtR和OX_CrtQ菌株中,特定的胡卜素,如芝丁和β-胡卜素,显示出对肺癌细胞的抗增殖和细胞毒性作用的潜力.
- 工程菌代表了生产具有治疗潜力的高价值化合物的有希望的平台.
