来自Fischerella thermalis的新型sativene合成酶的识别和表征
Shu Chen1, Jia Li2, Ming Wang1
1Key Laboratory of Elemene Class Anti-cancer Chinese Medicine of Zhejiang Province, School of Pharmacy, Hangzhou Normal University, Hangzhou, 310000, China.
Protein expression and purification
|August 25, 2023
概括
研究人员通过使用Fischerella thermalis sesquiterpene synthase (FtTPS) 来改造大肠杆菌以产生三环,三环. 这项研究证明了在微生物宿主中首次成功生物合成sativene.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 甲合成酶 (TPS) 是关键的酶,负责类的结构多样性.
- 类植物在其化学结构中表现出显著的物种特异性变异.
- 菲舍雷拉热性合成酶 (FtTPS) 被确定为一种具有潜在生物技术应用的新型酶.
研究的目的:
- 为了描述来自Fischerella thermalis的FtTPS的酶活性.
- 为了设计一个微生物宿主用于生物合成的sativene.
- 建立一个新的生物生产平台为sativene.
主要方法:
- 在大肠杆菌BL21(DE3) 中FtTPS的重组表达.
- 酶分析以确定FPP转换的最佳条件 (pH,温度) 和动力参数 (KM,Vmax).
- 构建一个工程化的大肠杆菌菌株,同时表达FTTPS和美酸盐 (MVA) 途径.
- 优化培养条件和宿主菌株 (大肠杆菌BL21星) 以获得最大的沙维烯产量.
主要成果:
- FtTPS成功地表达为可溶性蛋白质,并表现出催化活性.
- 在FtTPS中,Farnesyl Pyrophosphate (FPP) 转化为三环性酸.
- 在pH 7.5和30°C时观察到FtTPS的最佳活性.
- 动力分析显示,FPP的KM为1.846μM,Vmax为0.372μM/分钟.
- 经过工程改造的大肠杆菌在培养96小时内产生了24毫克/升的sativene.
- 使用大肠杆菌BL21 Star和SBMSN介质,获得了最大的sativene产量.
结论:
- 这项研究成功地描述了FtTPS及其产生sativene的能力.
- 工程化大肠杆菌为微生物sativene生物合成提供了一个可行的平台.
- 这项工作代表了第一份关于在异质宿主中对sativene的生物合成的报告.
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