基于双重选择系统的4-基基酸生物传感器的定向进化

科学领域:

• 合成生物学 合成生物学
• 分子生物学分子生物学
• 生物化学 生物化学

背景情况:

• 所有的转录因子是合成生物学生物传感器的关键组成部分.
• 来自*Acinetobacter* ADP1的PobR转录因子自然结合4-基酸 (4HB) 并激活PpobA促进体.
• 开发具有改变联体特异性的生物传感器对于扩大其应用至关重要.

研究的目的:

• 为了使 PobR 转录因子对4-基酸 (HPP) 产生反应,而不是其天然配体4HB.
• 为基于转录因子的生物传感器的定向进化开发和验证一个高效的双重选择系统.

主要方法:

• 在大肠杆菌中建立了一个双重选择系统,用于选 PobR 突变物.
• 对PobR变体的阳性选择进行了丰富,这些变体结合了标配体.
• 负选择删除了保留与原始配体 (4HB) 结合的变异.
• 使用定向进化来优化 PobR 变体.

主要成果:

• 双选择系统成功丰富了带有改变联体特异性的 PobR 突变.
• 定向进化产生了一种 PobR 变体 (PobR^W177R),对 HPP 的反应性显著增强.
• 与野生型 PobR (PobR) 相比,PobR^W177R 对 HPP 的反应性是 5.1 倍的.

结论:

• 为生物传感器的定向进化开发了一种高效的双重选择系统.
• 这种系统使得转录因子的工程能够用于新型带检测.
• 开发的PobR变体显示了针对HPP的新生物传感应用的潜力.