在Bacillus subtilis中有效地表达重组蛋白质,使用重新连接的基因电路进行定数感应

科学领域:

• 合成生物学 合成生物学
• 微生物生物技术 微生物生物技术
• 蛋白质表达系统 蛋白质表达系统

背景情况:

• 细菌是生产有价值产品的关键宿主.
• 现有的表达系统在协调细胞生长与重组蛋白质生产方面面临挑战,通常需要化学诱导剂并影响细胞活力.
• 这些限制阻碍了高效和可持续的高价值产品生产.

研究的目的:

• 在B. subtilis.中开发一种新的细胞密度依赖表达系统.
• 克服与传统表达策略相关的资源竞争和细胞存活问题.
• 提高B. subtilis. 中复合蛋白过度生产的效率和产量.

主要方法:

• 来自B. subtilis. 的Aliivibrio fischeri的LuxRI定数感应 (QS) 系统的功能重组.
• 通过两轮的定向进化,对P_luxI输出控制促进器进行工程.
• 鉴定和描述P_luxI促进子突变物 (P22,P47,P56,P58).
• 整合一个强大的终结器 (TB5) 以进一步提高表达水平.

主要成果:

• 设计的LuxRI QS系统使得协调的蛋白质过度生产与细胞生长能够以细胞密度依赖的方式进行.
• 突变促进体 (P22,P47,P56,P58) 与野生类型P_luxI.I.相比显示出显著增强的活性.
• 综合系统,包括强终结器TB5,实现了比通常使用的B. subtilis促进剂 (P43,P_ylbP) 更高的表达水平.

结论:

• 卢克斯RI QS系统为B. subtilis. 中的重组蛋白质过度生产提供了一个强大的和高效的平台.
• 这种新的系统通过将生产与细胞密度联系起来,克服了传统表达方法的局限性.
• 工程促进剂变种为B. subtilis.生物技术应用提供了更好的控制和更高的产量.