Nhân dòng và biểu hiện enzyme Maltooligosyltrehalose trehalohydrolase từ chủng vi khuẩn cổ sulfolobus solfataricus DSM 1616 trong Bacillus subtilis WB800

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Các công nghệ tế bào trong nông nghiệp

Dạng tài liệu

Tác giả

Nguyễn Tiến Cường, Nguyễn Thị Hiền Trang, Nguyễn Thị Thảo, Lê Thanh Hoàng, Nguyễn Sỹ Lê Thanh, Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Nguyễn Mạnh Đạt⁽¹⁾, Lê Đức Mạnh, Đỗ Thị Thanh Huyền, Nguyễn Thị Thu, Nguyễn Thị Trung⁽²⁾, Hoàng Thị Yến, Đỗ Thị Tuyên

Nhan đề

Nhân dòng và biểu hiện enzyme Maltooligosyltrehalose trehalohydrolase từ chủng vi khuẩn cổ sulfolobus solfataricus DSM 1616 trong Bacillus subtilis WB800

Nhan đề tiếng anh

Nguồn trích

Tạp chí Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Năm xuất bản

2020

Số

2

Trang

363-372

ISSN

1811-4989

Từ khóa

Enzyme, Protein, Năng suất, Trao đổi chất, Maltooligosyltrehalose trehalohydrolase, Bacillus subtilis

Từ khóa tiếng anh

Tóm tắt

Maltooligosyltrehalose trehalohydrolase (MTHase) là một enzyme công nghiệp dùng cho việc sản xuất đường trehalose. Nghiên cứu biểu hiện enzyme MTHase trong B. subtilis WB800 là một hệ biểu hiện protein ngoại bào có năng suất biểu hiện cao và ổn định. Hiện nay một số chủng B. subtilis như B. subtilis WB600, WB700, WB800 đã loại bỏ tương ứng 6, 7 và 8 protease ngoại bào, do đó hạn chế việc phân cắt protein ngoại lai, dẫn tới làm tăng năng suất protein biểu hiện. Vì vậy, MTHase sẽ được nghiên cứu biểu hiện trong B. subtilis WB800 để nâng cao năng suất biểu hiện sinh tổng hợp enzyme. Gene mã hóa cho MTHase được chèn vào genome của B. subtilis WB800 bằng sự kiện trao đổi chéo với đoạn tương đồng trên vector biểu hiện pAC7. Đoạn DNA mã hóa cho MTHase được nhân lên từ S. solfataricus DSM 1616, đồng thời đoạn signal biểu hiện acoA-amyE được nhân từ vectơ pMSE3. Hai sản phẩm từ hai quá trình nhân dòng riêng biệt được nối lại với nhau bằng phản ứng PCR dung hợp để tạo cassette acoMTH. Thông qua sự kiện trao đổi chéo ở hai đầu 3’amyE- 5’amyE, cassette biểu hiện được chèn vào genome của B. subtilis WB800. Từ những số liệu thu được cho thấy cassette biểu hiện được chèn thành công vào genome B. subtilis WB800 và thay thế đoạn 3’amyE-5’amyE, làm mất khả năng sản xuất amylase của vật chủ. MTHase được biểu hiện sau khi được cảm ứng 0,5% acetoin sau 48 giờ, có kích thước khoảng 64 kDa, mức độ protein biểu hiện ở các dòng tăng tương ứng đạt 2,5%, 15,2% và 21,95% sau khi được đánh giá bằng phần mềm dolphin 1D so với chủng gốc B. subtilis WB800.

Tóm tắt tiếng anh

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 262

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Ye R, Kim JH, Kim BG, Szarka SJ, Sihota E, Wong SL (2000), High-level secretory production of intact, biologically active staphylokinase f-rom Bacillus subtilis.,Biotechnol Bioeng 62(1): 87-96.
[2] Yamamoto T, Maruta K, Wanatabe H, Yamashita H, Kubota M, Fukuda S, Kurimoto M (2001), Trehaloseproducing Operon treYZ f-rom Arthrobacter ramosus s34.,Biosci Biotechnol Biochem 65(6): 1419-1423.
[3] Wu SC, Yeung JC, Duan Y, Ye R, Szarka SJ, Habibi HR, Wong SL (2002), Functional production and c-haracterization of a fibrin-specific single-chain antinody fragment f-rom Bacillus subtilis: effects of molecular chaperones and a wall-bound protease on antibody fragment production.,Microbiol 68: 3261-3269
[4] Wiggers HAL (1963), Trehalose f-rom the ergot of rye.,In Annales 1832; 1:29 (Olf-rom M. L. ed.) (As cited by) Birch, G.G. Adv Carbohyd Chem Bi 18: 201-225.
[5] Timmins J Leiros HK, Leonard G, Leiros I, McSweeney G (2005), Crystal structure of maltooligosyltrehalose trehalosehydrolase f-rom Deinococcus radiodurans in complex with disacc-harides.,J Mol Biol 347: 949-963.
[6] Sola-Penna M, Meyer-Fernandes JR (1998), Stabilization against thermal inactivation promoted by sugars on enzym structure and functions: Why is trehalose more effecticve than other sugars?,Arch Biochem Biophys 360(1): 10-14.
[7] Schiraldi C, Di Lernia I, De Rosa M (2002), Trehalose production: exploiting novel approaches.,Trens Biol 20(10): 420-425.
[8] Roser B, Colaco CA (1993), A sweeter way of to fresher food.,New Scientist 15: 25-28.
[9] Quyen DT, Nguyen SLT, Dao TT (2006), A novel esterase f-rom Ralstonia sp. M1: Gene cloning, sequencing, high level expression and c-haracterization.,Prot Expr Purif 51(2): 133-140.
[10] Phuong ND, Jeong YS, Selvaraj T, Kim SK, Kim YH, Jung KH, Kim J, Yun HD, Wong SL, Lee JK, Kim H (2012), Production of XynX, a large multimodular protein of Clostridium thermocellum, by protease-deficient Bacillus subtilis strains.,Appl Biochem Biotechnol 168(2): 375-382.
[11] Peng Y, Yang XJ, Xiao L, Zhang YZ (2004), Cloning and expression of a fibrinolytic enzyme (subtilisin DFE) gene f-rom Bacillus amyloliquefaciens DC-4 in Bacillus subtilis.,Res Microbiol 155(3): 167-173.
[12] Nguyen TT, Quyen TD, Le HT (2013), Cloning and enhancing production of a detergent and organic solvent resistant natookinase f-rom Bacillus subtilis VTCC-DVN12-01 by using an eight protease gene deficient Bacillus subtilis WB800 Microb Cell Fact 12(79).,
[13] Nakada T, Maruta K, Mitsuzumi H, ,Kubota M, Chaen H, Sugimoto T,Kurimoto M, Tsujisaka Y (1995), Purification and c-haracterization of a novel enzyme, maltooligosyl trehalose trehalosehydrolase, f-rom Arthrobacter sp. Q36.,Biosci Biotechnol Biochem 59(12): 2215-2218.
[14] Nakada T, Ikegami S, Chaen H, Kubota M, Fukuda S, Sugimoto T, Kurimoto M, Tsujisaka Y (1996), Purification and c-haracterization of thermostable maltooligosyl trehalose synthase f-rom the thermoacidophilic archaebacterium Sulfolobus acidocaldarius.,Biosci Biotechnol Biochem 60(2): 263-266.
[15] Maruta K, Nakada T, Kubota M (1995), Formation of trehalose f-rom maltooligosacc-harides by a novel enzymatic system.,Biosci Biotechnol Biochem 59: 1829-1834.
[16] Maruta K, Hattori K, Nakada T, Kubota M, Sugimoto T, Kurimoto M (1996), Cloning and sequencing of trehalose biosynthesis genes f-rom Rhizobium sp. M11.,Biosci Biotechnol Biochem 60: 717-720.
[17] Laemmil UK (1979), Cleavage of structure proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4.,Nature 227: 680-685.
[18] Fang TY, Tseng WC, Guo MS, Shih TY, Hung XG (2006), Expression, purification and c-haracterization of the maltooligogsyltrehalose trehalosehydrolase f-rom the thermophilic archeon Sulfolobus solfataricus ATCC 35092.,J Argic Food Chem 54 (19): 7105- 7112.
[19] Chen W, Liu L, Sun P, Jin C (2000), Cloning and expression of the gene encoding maltooligosyl trehalose synthase f-rom Sulfolobus shibatae in E. coli.,Wei Sheng Wu Xue Bao 40 (1): 57-61.
[20] Carpinelli J, Kramer R, Agosin E (2006), Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for trehalose overproduction: Role of treYZ trehalose biosynthetic pathway.,J Argic Food Chem 54 (19): 7105-7112.