在益生菌中构建无抗生素蛋白表达系统用于卵蛋白生物合成 Escherichia coli Nissle 1917
Cheng Liu1,2,3,4,5, Xueqin Lv1,2,3,4, Long Liu1,2,3,4
1Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|April 4, 2024
概括
使用工程 *Escherichia coli* Nissle 1917 生产的细胞培养卵蛋白 (OVA) 为蛋提供了一个环保的替代品. 这项研究在一种新的,无抗生素的表达系统中实现了创纪录的高OVA产量.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 微生物工程 微生物工程
- 蛋白质表达方式
背景情况:
- 卵蛋白 (OVA) 是主要的蛋蛋白,但其生产对环境产生重大影响.
- 细胞培养OVA是一种可持续的替代品,可以减少全球变暖和土地利用.
- 益生菌 *Escherichia coli* Nissle 1917 (EcN) 提供了一个强大的,无抗生素的宿主,用于异质蛋白质的生产,因为它的内源性质粒.
研究的目的:
- 开发一种高效的,无抗生素的系统,用于*Escherichia coli*Nissle 1917 (EcN) 中异质卵蛋白 (OVA) 的生产.
- 通过基因工程优化OVA产量,包括促进体和核糖体结合部位的修改.
- 描述重组OVA的生物化学特性,并将其与天然OVA进行比较.
主要方法:
- 在内源性等离子体上使用OVA表达带进行工程EcN.
- 在最初的OVA表达式中使用了战术促进器 (Ptac).
- 实现了双促进体系统 (PP5 + Ptac) 和替代的核糖体结合位 (RBS) 增强表达.
- 在3L生物反应器中扩大生产规模.
主要成果:
- 在摇瓶中实现了20 mg·L-1的初始OVA产量.
- 优化表达增加了30毫克·L-1和42毫克·L-1的产量,使用双促进剂和RBS替代.
- 在使用优化 EcN 菌株 (EcNP-P28) 和等离子体 (L28) 的生物反应器中达到创纪录的 3.70 g·L-1 OVA.
- 再组合OVA表现出与天然OVA相似的生化特征.
结论:
- 在EcN中成功建立了高产,无抗生素的异质蛋白表达系统.
- 证明了工程EcN在可持续大规模生产OVA等重组蛋白质方面的潜力.
- 开发的系统代表了微生物蛋白质生产的重大进步,实现了 prokaryotes 中报告的最高 OVA 产量.
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