Konstruktion von Corynebacterium glutamicum zur effizienten Sekretion und Produktion rekombinanter Proteine mittels ARTP-Mutagenese und fluoreszenzaktivierter Tropfen-Mikrofluidik-Screening-Technologie

In order to increase the secretion and expression of Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum) as microbial cell factory, Actinobacillus porcine pleuropneumoniae outer membrane protein 7 (Omp7) was used as the target protein and a total of four mutant strains with efficient secretion and expression including CT1-109, CT2-9, CT3-28 and CT4-42 were obtained by the four rounds of Atmospheric and Room Temperature Plasma (ARTP) mutagenesis and fluorescence-activated droplet sorting (FADS) technology. The mutant strain CT3-28 was verificated and showed the highest fluorescence value after mutagenesis saturation. Four recombinant proteins including Actinobacillus pleuropneumonia RTX, procollagen type I N-terminal peptide, hirudin variants III and variable domain of heavy chin of heavy-chin antibody, were expressed in CT1, CT2 and CT3 strains, respectively. The results showed that the mutant strains were able to increase the secreted expression of other recombinant proteins. The amplified fermentation experiment of the mutant strain CT3-28 was performed by using a 5 L fermenter with fed-batch, and the yield of Omp7 was about 211.3 mg·L-1, which was 82.6% higher than that of WT. A total of 91 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified by resequencing the genomes of C. glutamicum CGMCC1.15647 and the mutagenized strains CT1, CT2, and CT3, of which the optimal strain CT3 included four related genes. Further overexpression and knockout of the SNP genes indicated that the genes RS02840 and RS02495 had a significant effect on the secretory expression of recombinant proteins, and provides target genes and strategies for modifying chassis cells to increase secretion expression in subsequent studies.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Studie zur Steigerung der Sekretion rekombinanter Proteine in Corynebacterium glutamicum. Mit Omp7 als Zielprotein wurden durch vier Runden ARTP-Mutagenese und fluoreszenzaktivierter Tropfensortierung vier Mutanten erzeugt, wobei CT3-28 die höchste Fluoreszenz zeigte. Die Mutanten steigerten auch die Sekretion weiterer rekombinanter Proteine, darunter Hirudin-Variante III. Im 5-l-Fed-Batch-Fermenter erreichte CT3-28 eine Omp7-Ausbeute von etwa 211,3 mg/l, 82,6 % höher als beim WT; die Resequenzierung ergab 91 SNPs, mit signifikantem Einfluss von RS02840 und RS02495 auf die sekretorische Expression rekombinanter Proteine.

Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist

Weitere begutachtete Studien in der Kategorie „Genomik & Proteomik“.

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Blutegeltherapie (Hirudo medicinalis) mildert die durch testikuläre Ischämie/Reperfusion induzierten Hodenschäden in einem Tiermodell — Davoodi F et al. (2021)
• Neues antikoagulatorisches Protein aus dem medizinischen Blutegel — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 und RNASET2 spielen komplementäre Rollen in der angeborenen Immunantwort des medizinischen Blutegels — Baranzini N et al. (2019)
• Antimikrobielle Peptide des medizinischen Blutegels ohne Toxizität stellen eine vielversprechende alternative Strategie zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Erreger dar — Grafskaia E et al. (2019)
• Structural insights into thrombolytic activity of destabilase from medicinal leech — Marin E et al. (2023)
• Das Genom des medizinischen Blutegels (Whitmania pigra) und eine vergleichende Genomstudie zur Erforschung bioaktiver Inhaltsstoffe — Tong L et al. (2022)
• Das ZNS des medizinischen Blutegels als Modell für Exosomen-Studien zum Wechselspiel zwischen Mikroglia und Neuronen — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Transcriptomic profiling and the first spatial expression analysis of candidate genes in the salivary gland of the East Asian medicinal leech, Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Alle von der ASH analysierten Studien →