DCB诱导的细胞壁缺陷烟草BY-2细胞的形态学和生物生产潜力以及转录基因分析
Uddhab Karki1, Shekoofeh Sadravi1, Katelin Kellar2
1Arkansas Biosciences Institute, Arkansas State University, Jonesboro, AR 72401, United States; Department of Biological Sciences, Arkansas State University, Jonesboro, AR 72401, United States.
Journal of biotechnology
|November 7, 2025
概括
发展细胞壁缺陷的烟草BY-2细胞增强了重组蛋白质的生产. 这些改良的植物细胞培养表明EGFP和人类EPO的分泌有所改善,为先进的生物工厂铺平了道路.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 植物细胞生物学 植物细胞生物学
- 分子农业是一种分子农业.
背景情况:
- 植物细胞培养,特别是烟草BY-2细胞,对于生产重组蛋白质非常有价值.
- 诸如低效分泌和细胞壁刚性等挑战限制了它们的潜力.
- 细胞壁的组成部分阻碍了蛋白质分泌和细胞操纵.
研究的目的:
- 为了改造缺乏细胞壁的烟草BY-2细胞,提高重组蛋白质的生产.
- 研究细胞壁修饰对蛋白质分泌和细胞特征的影响.
- 建立一个概念验证,以使用修饰植物细胞作为生物工厂.
主要方法:
- 烟草BY-2细胞逐渐适应2,6-二二尼特 (DCB),一种纤维素生物合成抑制剂.
- 对DCB适应细胞的形态和细胞变化的表征.
- 农细菌介导的转化和对重组蛋白 (EGFP,人类EPO) 生产和分泌的评估.
- 转录组分析以确定基因表达变化.
主要成果:
- 适应DCB的细胞显示纤维素含量降低和pectin过度积累,导致细胞凝聚.
- 这些修改后的细胞保持了强大的生长和高效的转化.
- EGFP和人类EPO的生产和分泌量增加了2.1至2.8倍.
- 一种特定的糖基化融合蛋白 (SP) 32 - EGFP的分泌量增加了多达35倍.
- 转录组数据揭示了细胞壁生物合成途径中基因表达的改变.
结论:
- 缺乏细胞壁的植物细胞系是重组蛋白质生产的有效平台.
- 修改细胞壁组成可以显著增强蛋白质分泌.
- 工程植物细胞为下一代生物工厂提供了一个有希望的基础.
