工程Nicotiana benthamiana通过分泌途径优化产生活性大麻素合成酶
Omayra C Bolaños-Martínez1,2,3, Anna Urbanetz4, Daniel Maresch4
1Department of Pharmacognosy and Pharmaceutical Botany, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Chulalongkorn University, Bangkok 10330, Thailand.
Biotechnology reports (Amsterdam, Netherlands)
|December 18, 2024
概括
这项研究成功地在Nicotiana benthamiana植物中产生了活性大麻素酶,大麻基酸合成酶 (CBDAS) 和四大麻酸合成酶 (THCAS). 这促进了生物技术生产有价值的大麻素用于制药用途.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 对THC和CBD等制药类大麻素的需求日益增加.
- 大麻sativa种植和净化的挑战需要替代的生产方法.
- 在各种宿主中,大麻素合成酶的异质表达是一种有前途的生物技术方法.
研究的目的:
- 为了表达和特征复合四大麻酸合成酶 (THCAS) 和大麻酸合成酶 (CBDAS) 在尼科蒂亚娜本塔米亚纳.
- 研究信号和糖化在蛋白质分泌和稳定中的作用.
- 为了确认植物产生的大麻素合成酶的酶活性.
主要方法:
- 在Nicotiana benthamiana的叶子中,复合THCAS和CBDAS的短暂表达.
- 利用异质信号来有效地分泌到细胞.
- 基于质谱学的分析,以表征蛋白质糖化.
- 在植物酶降糖和体外活性测试中.
主要成果:
- 通过取代内源信号来实现功能THCAS和CBDAS的有效分泌.
- 纯化蛋白质被发现与复杂的N-甘氨酸有很强的糖化.
- 甘化被证明对CBDAS蛋白质折叠和稳定性很重要.
- 植物生产的复合CBDAS和THCAS在体外表现出酶活性.
结论:
- 尼科蒂亚娜本塔米亚纳是一种适合生物技术生产活性大麻素合成酶的宿主.
- 信号工程和理解糖基化对于植物中成功的异质蛋白表达至关重要.
- 这项工作为基于植物的制药大麻素的生产提供了基础.
相关概念视频
01:27Production of Antibiotics
Penicillin, one of the earliest and most widely used antibiotics, is produced industrially by the filamentous fungus Penicillium chrysogenum. Large stirred-tank bioreactors ranging from tens to hundreds of thousands of liters maintain tightly controlled temperature, pH, and dissolved oxygen conditions to support fungal metabolism and maximize antibiotic yield. Penicillin is a secondary metabolite, synthesized primarily during the stationary growth phase, which requires a carefully managed...
01:30Production of Pharmaceuticals
Industrial insulin production uses genetically engineered E. coli expressing a proinsulin gene controlled by a tryptophan promoter and containing a methionine linker for later cleavage. The cells also carry ampicillin resistance for selective growth. Seed cultures are stored at −80 °C and production begins by thawing a small amount to inoculate starter cultures, which are progressively scaled to a 50,000-L bioreactor. In the bioreactor, E. coli grow in nutrient-rich media under sterile, tightly...