High-level expression of heterologous protein based on increased copy number in Saccharomyces cerevisiae
기관명 | NDSL |
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저널명 | 微生物學報 = Acta microbiologica Sinica |
ISSN | 0001-6209, |
ISBN |
저자(한글) | ZHANG, Xin-jie,HE, Peng,TAO, Yong,YANG, Yi |
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출판인 | |
간행물 번호 | |
발행연도 | 2013-01-01 |
초록 | [목적] 맥주 효모균(Saccharomyces cerevisiae)의 내부 리보솜 유입점(internal ribosome entry sites, IRES) 유도로 이종성 단백질(heterologous protein)의 효율적 발현 시스템을 구축하여 맥주효모균 단백질 발현 박테리아(engineering bacteria)를 구축함으로써 맥주효모균이 대사 공학에서 응용을 하기 위해 기초를 마련하는 것이다. [기법] 우선 프로모터 Pilv5, Padh2, Ptdh3을 각각 함유한 Promoter-mCherry-TIF4631 IRES-URA3 공동발현 카세트(co-expression cassette)를 구축하고 상동 재조합법으로 공동발현 카세트를 맥주효모균 W303-1B-A 유전체에 통합하였으며 URA3 기능으로 선별한 형질전환체에 응답하였다. 그리고 형질전환체 중의 mCherr 형광 강도 차이를 비교하여 세 가지 프로모터가 공동발현 카세트에서의 응용 효과를 보여주었다. 또 형광 정량 PCR법으로 형질전환체의 통합 DNA 조각이 유전체에서 복제 개수를 측정 및 분석하였으며 선택의 스트레스가 존재하지 않는 조건에서 그 형질전환체를 연속으로 계대 배양(subculture)하여 그 유전의 안정성을 분석하였다. 마지막으로 자일로스 환원효소(xylose reductase) 유전자 XL1, beta;-갈락토시다아제( beta;-galactosidase) LACZ로 공동 발현 카세트속의 mCHerry 유전자를 대체하여 자일로스 환원효소와 beta;-갈락토시다아제의 효소 활성, 단백질 발현량 등을 측정하여 이 발현 카세트의 응용 효과를 검증하였다. [결과] 통합 DNA 조각의 복제 개수와 mCherry의 발현량은 모두 프로모터의 영향을 받았다. 그 중 Padh2를 함유한 형질전환체의 발현량이 가장 낮았고 Ptdh3을 함유한 형질전환체의 발현량이 중간 정도였으며 Pilv5를 함유한 형질전환체의 발현량이 가장 많았다. Pilv5를 함유하고 mCherry 발현량이 가장 높은 형질전환체에서, 유전체에서의 통합 DNA 조각의 복제 개수는 47개였고 구축한 박테리아는 비교적 우수한 유전적 안정성을 보였다. Pilv5 프로모터와 TIF4631 IRES의 발현 카세트에서 자일로스 환원효소는 성공적으로 발현할 수 있었으며 그 중 활성이 가장 강한 형질전환체 WIX-10의 효소 활성은 0.209 U/mg 조단백질이었고; beta;-갈락토시다아제 역시 성공적으로 발현하였는데 그중에서 효소 활성이 가장 강한 형질전환체 WIL-1의 효소 활성은 12.58 U/mg 조단백질이었다. [결론] 맥주효모균에서 Pilv5 프로모터와 TIF4631IRES에 의해 유도된 이종성 단백질 발현 시스템은 효율적으로 이종성 단백질을 발현할 수 있었고 이종성 단백질이 맥주효모균에서 발현에 새로운 전략을 제공하였을 뿐만 아니라 이 시스템이 맥주효모균 대사 공학에서 응용에 충분한 실험적 근거를 제공하였다. |
원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=NART&cn=NART69975575 |
첨부파일 |
과학기술표준분류 | |
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ICT 기술분류 | |
DDC 분류 | |
주제어 (키워드) | IRES,Promoter,Saccharomyces cerevisiae,Copy number,Genetic stability,IRES,프로모터,맥주효모균,복제 개수,유전적 안정성 |