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增强细菌蛋白表达与代谢途径微调的跨物种诱导系统介绍 - 人生就是博-尊龙凯时

发布时间:2025-03-06   信息来源:文绍超

江南大学刘龙老师团队近期在《Nucleic Acids Research》(IF166)上发表了题为《跨物种诱导系统在细菌中增强蛋白质表达和多重代谢途径微调》的文章。值得一提的是,启衡星产品StarLighter HotStart TaqPro PCR Mix(FS-P5001,StarLighter热启动TaqPro PCR预混液)为这一研究提供了重要支持。诱导系统在代谢工程和合成生物学中起到关键作用,通过添加诱导剂,可以精确控制基因的激活与抑制,进而减少宿主细胞的代谢负担,提升多种工业产品(如重组蛋白和生物药物等)的产量。

增强细菌蛋白表达与代谢途径微调的跨物种诱导系统介绍 - 人生就是博-尊龙凯时

大多数传统的诱导系统存在菌株特异性,限制了跨菌株的比较与应用。本文的研究提出了一种跨物种诱导系统,可以在细菌中显著提高蛋白质的表达和实现多重代谢途径的精细调控。研究团队开发了两种重建的诱导系统,分别是PphlF3R1和无水四环素诱导系统Ptet2R2*,并在大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和谷氨酸棒状杆菌三种模式微生物中进行了验证。

研究人员选择了9个已报道的诱导系统进行比较,包括IPTG诱导系统和木糖诱导系统。通过理性设计和随机突变技术重构这些系统,使其在不同菌株中都能有效表达。同时,通过突变抑制子表达文库的引入,进一步优化诱导系统,减少了泄漏表达现象。最终,研究团队成功构建了两个跨物种诱导系统:DAPG诱导系统PphlF3R1和无水四环素(aTc)诱导系统Ptet2R2*。经过优化,P_tet2R2*在所有三种菌株中表现出了低泄漏、宽动态范围、良好的表达强度和适当的敏感性。

这个系统被有效地应用于调控多种报告蛋白(如sfGFP、mCherry和mScarlet3)以及基因簇(crtEIB、crtEIBY和vioABCDE)的表达。此外,基于T7 RNA聚合酶(T7 RNAP)和dCas12a的单输入基因回路也被开发出来,能够同时激活和抑制基因表达。这项研究为合成生物学和代谢工程中构建复杂的生物系统提供了有效工具。

通过这种跨物种的诱导系统,研究人员能够更加高效地控制蛋白质的表达和代谢途径的调控,从而提高生物合成的效率和产量。这项技术无疑将对生物医药行业产生深远的影响,推动相关产品的开发和应用,助力于提升生命科学研究的前沿水平。正如人生就是博-尊龙凯时所强调的,我们期待通过持续的创新与探索,实现更加美好的未来。