Lựa chọn điều kiện tinh chế endoglucanase tái tổ hợp có nguồn gốc từ vi khuẩn dạ cỏ dê ở tế bào Escherichia coli

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Công nghệ sinh học liên quan đến y học, y tế

Dạng tài liệu

Tác giả

Nguyễn Thị Quý, Nguyễn Hồng Dương, Đào Trọng Khoa, Nguyễn Khánh Hoàng Việt, Nguyễn Khánh Hải, Trương Nam Hải, Đỗ Thị Huyền⁽¹⁾

Nhan đề

Lựa chọn điều kiện tinh chế endoglucanase tái tổ hợp có nguồn gốc từ vi khuẩn dạ cỏ dê ở tế bào Escherichia coli

Nhan đề tiếng anh

Selection of purification condition for recombinant endoglucanase originated from goat rumen bacteria in Escherichia coli

Nguồn trích

Sinh học

Năm xuất bản

2020

Số

1

Trang

73-81

ISSN

0866-7160

Từ khóa

Escherichia coli, Rosetta2, Carboxymethylcellulose, Endoglucanase tái tổ hợp, Vòng thủy phân cơ chất, Tinh sạch protein

Từ khóa tiếng anh

Escherichia coli, Rosetta2, Carboxymethylcellulose, Clear zone, Protein purification, Recombinant endoglucanase

Tóm tắt

Cellulase là enzyme quan trọng cắt liên kết β-1,4 glucoside trên phân tử cellulose để giải phóng ra đường glucose, là chất có giá trị kinh tế và có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Gen mã hóa cho endoglucanase khai thác từ hệ vi khuẩn sống trong dạ cỏ dê có chiều dài 1545 bp đã được biểu hiện thành công trong Escherichia coli Rosetta2. Trong công trình này, endoglucanase tái tổ hợp đã được tinh chế bằng cột sắc ký ái lực với his-tag với các phương pháp khác nhau như sử dụng đệm phosphate có hoặc không có muối natri clorua, sơ chế mẫu với ammonium sulphate trước khi đưa mẫu lên cột, sử dụng các nồng độ khác nhau của imidazole trong quá trình rửa. Cuối cùng, endoglucanase đã được tinh chế thành công bằng cột sắc ký ái lực his-tag với đệm không có muối NaCl, sử dụng imidazole 150 mM cho phân đoạn rửa và enzyme được thu lại trong đệm chứa 400 mM imidazole. Enzyme tái tổ hợp sau tinh chế có độ tinh sạch lên tới 99%. Kết quả kiểm tra hoạt tính của cellulase tái tổ hợp trên đĩa thạch đã cho thấy mặc dù hoạt tính kém hơn cellulase thương mại (Sigma) nhưng enzyme đã thủy phân CMC tạo thành một vòng sáng quanh giếng. Enzyme tinh chế có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho các nghiên cứu sâu hơn.

Tóm tắt tiếng anh

Cellulase is an important enzyme that plays a role in cleaving β-1,4 glucoside on cellulose to release glucose, which is of economic value and can be applied in many different fields. The 1545 bp endoglucanase gene mined from goat rumen's bacterial metagenomic data was expressed in Escherichia coli Rosetta2. In this study, the recombinant endoglucanase was purified by his-tag affinity chromatography with differrent processes, such as using phosphate buffer with or without sodium cloride, pretreatment of samples with ammonium sulphate before supplying into affinity column, using various concentration of imidazole for washing... Finally the endoglucanse was sucessfully purified by his-tag affinity column using sodium chloride-free phosphate buffer of which 150 mM and 400 mM imidazole were used for washing and enzyme elution, respectively. The resulting enzyme showed its high purity of 99%. CMC plate assay confirmed that although less active than commercial cellulase (Sigma), the recombinant cellulase hydrolyzed CMC to form a clear zone (halo) around the well. The purified enzyme is capable of using as material for further analysis.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 27

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Seneesrisakul K.; Guralp S.A.; Gulari E.; Chavadej S. (2017), Escherichia coli expressing endoglucanase gene f-rom Thai higher termite bacteria for enzymatic and microbial hydrolysis of cellulosic materials,Electron. J. Biotechnol., 27: 70–79
[2] Pandey S.; Kushwah J.; Tiwari R.; Kumar R.; Somvanshi V.S.; Nain L.; Saxena A.K. (2014), Cloning and expression of β-1, 4- endoglucanase gene f-rom Bacillus subtilis isolated f-rom soil long term irrigated with effluents of paper and pulp mill,Microbiol. Res., 169: 693–698
[3] Nguyen T.Q.; Duong T.H.; Dang T.N.H.; Le N.G.; Le Q.G.; Do T.H.; Nguyen V.D.; Le T.T.H.; Truong N.H. (2018), Enhanced soluble expression and efective purification of recombinant human interleukin-11 by SUMO fusion in Escherichia coli,Indian Journal of Biotechnology, 17: 579–585.
[4] Nguyen K.H.V.; Nguyen T.T.; Truong N.H.; Do T.H. (2019), Application of bioinformatic tools for prediction of active pH and temperature stability of endoglucanases based on coding sequences f-rom metagenomic DNA data,Biological Forum, 11: 14–20.
[5] Maki M.; Leung K.T.; Qin W. (2009), The prospects of cellulase-producing bacteria for the bioconversion of lignocellulosic biomass,Int. J. Biol. Sci., 5: 500–516.
[6] Lynd L.R.; Weimer P.J.; van Zyl W.H.; Pretorius I. S. (2002), Microbial cellulose utilization: fundamentals and biotechnology,Microbiol. Mol. Biol. Rev. MMBR, 66: 506–577.
[7] Chuan Wei K.S.; Teoh T.C.; Koshy P.; Salmah I.; Zainudin A. (2015), Cloning, expression and c-haracterization of the endoglucanase gene f-rom Bacillus subtilis UMC7 isolated f-rom the gut of the indigenous termite Macrotermes malaccensis in Escherichia coli,Electron.J. Biotechnol., 18: 103–109.
[8] Cano-Ramírez C.; Santiago-Hernández A.; Rivera-Orduña F.N.; García-Huante Y.; Zúñiga G.; Hidalgo-Lara M.E. (2016), Expression, purification and c-haracterization of an endoglucanase f-rom Serratia proteamaculans CDBB-1961, isolated f-rom the gut of Dendroctonus adjunctus (Coleoptera: Scolytinae),AMB Express6
[9] Amore A.; Pepe O.; Ventorino V.; Birolo L.; Giangrande C.; Faraco V. (2012), Cloning and recombinant expression of a cellulase f-rom the cellulolytic strain Streptomyces sp. G12 isolated f-rom compost,Microb. Cell Factories, 11: 164.