通过化学蛋白质组辅助的表型查来设计无细胞系统
Zarina Levitskaya1, Zheng Ser2, Hiromi Koh2
1Protein and Peptide Engineering and Research Laboratory, Institute of Molecular and Cell Biology, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) 8A Biomedical Grove Singapore 138648 fghadessy@imcb.a-star.edu.sg.
RSC chemical biology
|April 5, 2024
概括
现型查确定了在无细胞系统中促进蛋白质生产的化合物. 这种方法使用ATP激酶抑制剂,通过优化异质蛋白表达的能量路径来提高产量.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 合成生物学 合成生物学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 无细胞蛋白合成 (CFPS) 对于生物系统工程至关重要.
- 优化CFPS产量需要理解和操纵复杂的细胞过程.
研究的目的:
- 应用表型查来增强酵母溶解物CFPS.
- 为了识别增加异质蛋白质生产的化合物和基因修饰.
主要方法:
- 利用目标无关的表型查来识别在酵母CFPS中增强蛋白质生产的化合物.
- 研究了ATP激酶抑制剂及其在重定向ATP流量的作用.
- 采用化学蛋白质基因引导的菌株工程,包括基因删除 (SSA1).
- 结合药物介导的代谢重新连接与模板优化,以提高产量.
主要成果:
- 确定了许多化合物,主要是ATP激酶抑制剂,可显著增强蛋白质的产生.
- 通过删除SSA1,一个消耗ATP的HSP70伴侣组件,证明了蛋白质产量增加了30%.
- 通过使用具有成本效益的葡萄糖再生系统,在酵母CFPS中实现了创纪录的蛋白质产量.
结论:
- 现型查是有效的在CFPS中解构细胞-酸盐复杂性.
- 目标识别和复合机制的利用 (例如,ATP流量重定向) 是改善CFPS的关键.
- 这种方法扩展了提高CFPS效率和成本效益的策略.
