工程MtrAB双组件系统通过细胞壁重塑来增强corynebacterium glutamicum中的蛋白质和谷氨酸出口
Yu Zou1, Ziming Fan1, Xiuxia Liu1
1School of Biotechnology and Key Laboratory of Industrial Biotechnology of Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; National Engineering Research Center of Cereal Fermentation and Food Biomanufacturing, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; Jiangsu Provincial Engineering Research Center for Bioactive Product Processing, Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
在Corynebacterium glutamicum中工程细胞壁生物合成增强了蛋白质和谷氨酸出口. 这涉及调节MtrAB双组分系统 (TCS) 和细胞壁酶,以改善生物分子的出口.
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
- 生物化学工程 生物化学工程
背景情况:
- 谷氨酸菌 (Corynebacterium glutamicum) 是一种有价值的微生物细胞工厂,但由于其复杂的细胞壁,在出口生物分子方面面临限制.
- 工程细胞壁生物合成是增强出口的有希望的策略,但其对各种生物分子出口的影响尚未完全理解.
研究的目的:
- 系统地研究工程细胞壁生物合成对C. glutamicum蛋白质和谷氨酸出口的影响.
- 利用MtrAB双组件系统 (TCS) 作为细胞壁工程的模型,以改善生物分子出口.
主要方法:
- 采用一种内醇抑制系统来动态调节MtrAB TCS以减轻生长缺陷.
- 优化了缺少内醇-代谢的菌株的内醇抑制系统,以防止诱导体消耗.
- 使用蛋白质组定型,逆向工程,生化分析和细胞壁结构特征.
主要成果:
- 在各种条件下,MtrAB TCS的干扰显著改善了多重重组合蛋白质的分泌.
- 优化的系统增强了叶-枝-堆肥化酶变体 (LCC-A2) 活性2.58倍,并改善了蛋白质表面显示和谷氨酸分泌.
- 鉴定了细胞壁酶作为细胞壁透性的关键调节剂,促进细胞外的出口.
结论:
- 工程细胞壁生物合成,特别是通过MtrAB TCS调节和细胞壁化酶活性,有效地增强了C. glutamicum中的蛋白质和谷氨酸出口.
- 这项研究为开发改善的微生物底盘细胞用于生物技术应用提供了有价值的见解和目标.
- 优化的内醇抑制系统为C. glutamicum的动态基因表达控制提供了一个强大的方法.
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