Растения табака были использованы для получения грибковые целлюлазы, TrCel5A, через систему переходных экспрессии. Выражение может контролироваться с использованием флуоресцентного слитый белок и белок активность характеризовалась после выражение.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Растения табака были использованы для получения грибковые целлюлазы, TrCel5A, через систему переходных экспрессии. Выражение может контролироваться с использованием флуоресцентного слитый белок и белок активность характеризовалась после выражение.
Целлюлоза разрушающие ферменты, целлюлозы, являются объектами как исследований, так и промышленных интересов. Преобладание этих ферментов в трудных для культуры организмов, таких как гифы потенциала грибков и анаэробных бактерий, поспешил использование рекомбинантных технологий в этой области. Методы выражения завод являются желательным система для крупномасштабного производства ферментов и других промышленно полезных белков. При этом способы временной экспрессии грибковых эндоглюканазы, Trichoderma reesei Cel5A, в Nicotiana аЬасит демонстрируются. Выражение Успешное белок показано, контролируется флуоресценции с использованием гибридного белка mCherry-фермента. Кроме того, набор базовых тестов используются для изучения деятельности временно выраженной Т. reesei Cel5A, в том числе в ДСН-ПААГ, Вестерн-блоттинга, зимографии, а также флуоресценции и на основе красителя подложки деградации анализов. Система, описанная здесь, могут использоваться для получения активной ячейкиÜlase в течение короткого периода времени, с тем, чтобы оценить потенциал для дальнейшего производства в растениях через учредительных или индуцибельных систем экспрессии.
Деградация лигноцеллюлозной биомассы и ее преобразования в жидкое топливо было предусмотрено в качестве метода для уменьшения зависимости от ископаемых видов топлива. Одним из важных препятствием в установлении экономически обоснованных систем обработки биомассы в ферментативного расщепления целлюлозы и гемицеллюлозы 1. Системы экспрессии растений показывают большой потенциал для производства ферментов в промышленном масштабе. Сельскохозяйственные системы для сбора растений экономически и в объеме уже установлены, так как они были в течение тысяч лет. Производство целлюлаз в растениях желательно из-за таких факторов, как легкость автогидролиза 2, и потенциал для максимального использования более низких уровнях ферментов, увеличивая усвояемость клеточных стенок растений 1. Наконец, системы растений позволяют адресности рекомбинантных белков в конкретных областях растительных клеток и способны посттрансляционно изменить ферменты, где необходимые 3.
ve_content ">Nicotiana аЬасит (табак) очень широко используется в качестве модельного организма для гетерологичными исследований экспрессии белка в растениях, в связи с его быстрым ростом и биомассы особенностей накопления 4. Переходный экспрессии рекомбинантных белков является метод, который позволяет производство белка в короткие периоды времени 5, при сохранении гибкости в отношении локализации и, таким образом посттрансляционной модификации выбранных белков, т.е. целлюлазы. Это позволяет производить целлюлазы (ы) для базового анализа, в то же время заложить основу для дальнейших стратегий экспрессии в растениях. Использование такого переходную стратегию экспрессии, эндоглюканазы из гликозилгидролаз семейства 5, Cel5A, полученного из грибка Trichoderma reesei хоста (Hypocrea jecorina) 6 производится (далее по тексту TrCel5A). TrCel5A является 42 кДа белок, который изначально гликозилирован и очень активен в гидравлическиеroylzing целлюлозных цепей 7.
Методика переменной экспрессии описано здесь, основаны на сравнительно обычно используемой системе, проникают листьев растений с Agrobacteria, несущий ген интереса в соответствующий вектор экспрессии. Для обеспечения быстрого анализа успеха в выражении Планта, TrCel5A также может быть выражено в виде слитого белка с mCherry, мономерного флуоресцентного белка первоначально полученных от Discosoma зр. Белок DsRed 8, с дополнительными шестью остатками гистидина (His-тегов), слитых с С-конец (TrCel5A-mCherry). Экспрессия гетерологичного слитого белка, TrCel5A-mCherry, таким образом, может контролироваться в рамках растущего растения с помощью зеленый свет для изучения mCherry разгон. При желании тонкие слои растительного материала может быть рассмотрен в зеленом свете под микроскопом, чтобы установить конкретную локализацию белка. За эту работу сигнала и переходовсидят пептиды были включены в конструкцию, чтобы локализовать гетерологичный экспорт белка в эндоплазматический ретикулум 9.
Чтобы проанализировать деятельность растений, выраженных целлюлазы, в том числе TrCel5A, ряд тестов активность целлюлазы может быть запущен. После экстракции от общего растворимых белков растений, TrCel5A может быть частично очищен с использованием метода термической инкубации. Белок размер устанавливается с помощью SDS-PAGE с последующим вестерн-блоттинга. Зимографии могут быть использованы для анализа активностью в отношении субстратов, например целлюлозы который был карбокси-метилированный (изготовление карбоксиметилцеллюлозу: CMC) на растворимость 10. Целлюлазы и глюкозидазы можно контролировать с помощью флуорофора 4-метилумбеллиферил (4-MU), связанное с β-D-целлобиозида (комбинированный: 4-MUC). Другой метод для оценки эндоглюканазы деятельность включает в себя спектрометрический анализ CMC который был связан с азо-двы (Remazolbrilliant Голубой R) 11. Кроме того, белок активность обоих эндоглюканаз и ряд целлюлазы можно контролировать с помощью теста на анализ сахара, такие как гидразида р-гидрокси бензойной кислоты (PAHBAH) анализа 12. Эти методы могут быть использованы для выяснения и количественной оценки активности экспрессированного целлюлазы, представляющего интерес.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Рост дикого типа N. Tabacum растений
2. Переходные Выражение TrCel5A и TrCel5A-mCherry белков
3. Оценка TrCel5A-mCherry слова в листьях растений
4. TrCel5A Добыча из листьев табака
5. SDS-PAGE, Вестерн-блоттинг, и азо-CMC зимографии из TrCel5A-mCherry
6. 4-MUC Анализ активности из TrCel5A
7. Азо-карбоксиметилцеллюлозы Анализ активности из TrCel5A
8. PAHBAH Количественное определение TrCel5A
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
TrCel5A и TrCel5A-mCherry были успешно экспрессированы в растениях табака с использованием переходных системы экспрессии (фиг.1А и 1В). Экспертиза паттерном экспрессии слитого белка TrCel5A-mCherry показал здоровые листья (рис. 1в), который показал, выражение широкое белка в зеленом свете (рис. 1D).
Добыча общего количества растворимых белков проводили на растениях табака, которые имели листьев, которые содержали временно эк...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Рекомбинантной экспрессии целлюлазы является полем большой интерес, в связи с желанием более эффективных систем производства биотоплива 1. Растения предлагают много возможностей для успешного производства целлюлазы, с такими функциями, как методы экономического уборки и методов автогидролиза являющихся очень желательные свойства для крупномасштабного производства биотоплива. Кроме того, использование различных локализаций для производства белков позволит, при необходимости, посттрансляционных модификаций
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Эта работа была поддержана БМБФ Forschungsinitiative "Bioenergie 2021 - Forschung für умереть Nutzung фон BIOMASSE" и кластера к совершенству "Персонализированные сделал топлива из биомассы», который финансируется в рамках инициативы совершенства немецкими федерального правительства и правительств, чтобы содействовать развитию науки и исследования в немецких университетах.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 4-метилумбеллиферил &бета;-D-целлобиозид | SIGMA-ALDRICH | M6018 | |
| Уксусная кислота | ROTH | 3738 | |
| Ацетосирингон (концентрированный) | ROTH | 6003 | |
| Антибиотик - канамицин | ROTH | T832 | |
| Антибиотик - рифампицин | ROTH | 4163 | |
| Антибиотик - карбенициллин | ROTH | 6344 | |
| Антитело - кролик против His(6) pAb | ROCKLAND | 600-401-382 | |
| Антитело - козье против кролика AP, FC pAb | DIANOVA | 111-055-008 | |
| Азо-карбоксиметилцеллюлоза | MEGAZYME | S-ACMC | |
| β-циклодекстрин | SIGMA-ALDRICH | C4805 | |
| Дигидрат | хлорида кальцияSIGMA-ALDRICH | C5080 | |
| Карбоксиметилцеллюлоза | ROTH | 3333.1 | |
| Целлюлаза из Trichoderma reesei ATCC 26921 | SIGMA-ALDRICH | C2730 | |
| Конго красный | SIGMA-ALDRICH | 75768 | |
| Coomasie бриллиантовый синий G 250 | ROTH | 9598.2 | |
| D(+)-глюкоза | ROTH | 8337 | |
| Этанол | ROTH | K928 | |
| Фильтровальная бумага - ротилабо-промокательная бумага | ROTH | CL67 | |
| NBT/BCIP | SIGMA-ALDRICH | 72091 | |
| MES буфер | ROTH | 4256 | |
| Метанол | ROTH | 8388 | |
| Цитрат натрия | ROTH | 3580 | |
| Додецилсульфат натрия | SERVA | 20765 | |
| Гидроксид натрия | ROTH | 6771 | |
| Почва, Einheitserde classic | PATZER GMBH | ||
| Spectrometer - Infinite M200 | TECAN | ||
| Sucrose | SIGMA-ALDRICH | S-5390 | |
| 4-Гидрокси бенгидразид | SIGMA-ALDRICH | H9882 | |
| Фосфатно-солевой буферный | ROTH | 1058 | |
| - BLAK RAY | UVP | ||
| Vibratome - VT1000S | Leica |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение