通过Corynebacterium glutamicum优化了细菌素garvicin Q的重组生成
Christian K Desiderato1, Carolin Müller2,3, Alexander Schretzmeier1
1Institute of Molecular Biology and Biotechnology of Prokaryotes, University of Ulm, Ulm, Germany.
Frontiers in microbiology
|January 23, 2024
概括
我们通过优化分泌和宿主因素,在Corynebacterium glutamicum中增强了重组加维Q (GarQ) 生产,达到100毫克L-1. 一种合成的GarQ变体也显示出抗菌活性增加.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 细菌素,像加维Q (GarQ),是抗微生物,在食品保存和作为潜在的抗生素替代品的应用.
- 科里尼细菌 (Corynebacterium glutamicum) 已经成为产生各种细菌素的有希望的宿主,包括GarQ.
研究的目的:
- 为了优化Corynebacterium glutamicum中garvicin Q (GarQ) 的重组生产.
- 识别和克服限制GarQ产量和活动的因素.
- 为了设计一种更强大的GarQ变体.
主要方法:
- 在C. glutamicum中通过 GarQ 的 Sec 转位子介导的分泌.
- 优化培养条件,包括CaCl2和Tween 80,以减少吸附.
- 蛋白质组分析和记者菌株测定以确定限制因素,如HtrA蛋白酶.
- 主体菌株的遗传修饰 (HtrA缺乏的K9).
- 在低通风条件下发酵.
- 合成和 GarQ 变体的测试.
主要成果:
- 通过Sec转位子分泌达到7毫克L-1的初始GarQ标位.
- 使用CaCl2和Tween 80降低了GarQ吸附,提升了标位至15毫克L-1.
- 识别和禁用HtrA蛋白酶,增加标位到40毫克L-1.
- 优化的低空气化发酵产生了~100毫克L-1 GarQ,比以前的方法增加了50倍.
- 一种合成的GarQ变体 (GarQ-F5) 对乳球菌和Listeria monocytogenes.表现出增强的活性.
结论:
- 科里尼细菌谷氨酸可以被设计为高水平的活性加维Q的生产.
- 解决吸附和蛋白酶活性对于最大限度地提高细菌素产量至关重要.
- 优化的发酵条件和菌株工程显著提高了重组细菌素的生产.
- 合成细菌素变体可以提供更好的抗微生物疗效.
