根据CRISPRi查,构建Bacillus subtilis底盘菌株,增强α-氨酶表达能力,基于CRISPRi查
Kang Zhang1, Hui Luo1, Xuyang Zhu1
1School of Biotechnology and Key Laboratory of Industrial Biotechnology Ministry of Education, Jiangnan University, 1800 Lihu Avenue, Wuxi, Jiangsu 214122, China; State Key Laboratory of Food Science and Resources, Jiangnan University, 1800 Lihu Avenue, Wuxi, Jiangsu 214122, China; International Joint Laboratory on Food Safety, Jiangnan University, 1800 Lihu Avenue, Wuxi, Jiangsu 214122, China.
International journal of biological macromolecules
|November 11, 2024
概括
研究人员通过识别具有CRISPR干扰的关键基因并优化表达系统来增强Bacillus subtilis的重组蛋白质生产. 这导致了创纪录的α-氨酶活性,为改进的工业微生物工厂铺平了道路.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 分子生物学分子生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 细菌是重组蛋白质生产的关键宿主,因为它的安全性和分泌能力.
- 目前的B. subtilis重组蛋白的生产水平不足以满足工业需求.
- 增强蛋白质合成途径对于增加微生物细胞工厂的产量至关重要.
研究的目的:
- 识别和改造Bacillus subtilis中的关键基因,以增强重组蛋白质的生产.
- 实现工业酶α-氨酸酶的创纪录的生产水平.
- 为改善其他微生物细胞工厂提供可扩展的战略.
主要方法:
- 利用CRISPR干扰 (CRISPRi) 全基因组选来识别影响蛋白质合成的基因.
- 通过结合选的基因,开发了一种具有增强蛋白质表达能力的工程底盘菌株.
- 集成的分子陪伴剂 (GroES/L) 和糖糖糖转移酶 (PonA) 进一步提高表达.
- 使用在3L发酵器中发酵的量化α-氨酶活性.
- 进行了转录组分析,以了解增强表达背后的机制.
主要成果:
- 识别和组合关键基因,以创建一个高性能蛋白质表达底盘菌株.
- 在3L发酵器中实现了102,893U/mL的α-氨酶活性记录.
- 转录组数据表明,增强表达与改善能源和资源配置有关.
结论:
- 开发的策略显著提高了Bacillus subtilis的重组蛋白质生产.
- 工程菌株和方法为工业规模生物制造提供了一个有前途的平台.
- 这种方法适用于提高其他微生物细胞工厂的生产能力.
