使用工程 σ 因子设计可调节的细菌基因表达系统的设计

科学领域:

• 细菌转录调节 细菌转录调节
• 合成微生物学 合成微生物学
• 蛋白质工程是一种蛋白质工程.

背景情况:

• 外细胞质功能 (ECF) σ因素调节细菌中的特定基因表达.
• 促体特异性和转录启动效率由 σ 因子内的动态多片段 (L3 循环和链接器) 控制.
• 这些片段的有限保存阻碍了蛋白质-DNA相互作用和转录效率之间的相关性.

研究的目的:

• 为了描述控制基因表达动态范围的特征,使用仿真菌大肠杆菌s^E.
• 为定制基因表达水平设计σ因子.
• 提高微生物生物合成途径的效率.

主要方法:

• 通过将 L3 循环和链接器替换为来自 10 个 Mycobacterium 结核病 ECF σ 因子的部分,创建了模拟 σ^E.
• 进行了体外和体内测量,以评估多替代物对基因表达的影响.
• 利用奇米的E图书馆来调节大肠杆菌中两种酶生物合成途径中的酶水平.

主要成果:

• 产生了一组经过实验验证的基因表达水平数据集,用于s^E仿真体.
• 通过改变细胞内酶度,在生物合成途径中证明增加了所需产品水平.
• 表明修改 σ^E 的灵活循环可以调节目标基因表达,而不会改变基因组构成.

结论:

• 通过修改柔性循环的工程 σ 因素提供了一条控制基因表达的途径.
• 化学 σ ^{E 库使预先确定的条件基因表达用于合成微生物学应用.}
• 这种方法可以在没有显著的基因工程的情况下优化途径,从而改善微生物细胞的健康状况.