В этом исследовании описаны способы опосредованной T7 совместной экспрессии нескольких генов из одной плазмиды в Escherichia coli с использованием плазмидной системы pMGX.
Методическая статья
* These authors contributed equally
В этом исследовании описаны способы опосредованной T7 совместной экспрессии нескольких генов из одной плазмиды в Escherichia coli с использованием плазмидной системы pMGX.
Совместная экспрессия нескольких белков приобретает все большее значение для синтетической биологии, изучает белково-белковые комплексы и характеризует и использует пути биосинтеза. В этой рукописи описывается использование высокоэффективной системы для построения мультигенных синтетических оперонов под контролем индуцируемой РНК-полимеразы Т7. Эта система позволяет одновременно размножать гены из одной плазмиды. Здесь набор из четырех связанных векторов, pMGX-A, pMGX-hisA, pMGX-K и pMGX-hisK, с маркером (A и K), устойчивым к ампициллину или канамицину, и либо обладающим, либо отсутствующим N-концевым гексагистидином Тег (его). Подробные протоколы для построения синтетических оперонов с использованием этой векторной системы предоставляются вместе с соответствующими данными, показывая, что система на основе pMGX, содержащая пять генов, может быть легко сконструирована и использована для получения всех пяти кодированных белков в Escherichia coli . Эта системаEm и протокол позволяют исследователям регулярно выражать сложные многокомпонентные модули и пути в E. coli .
Совместная экспрессия нескольких белков становится все более существенной, особенно в приложениях для синтетической биологии, где должны быть выражены несколько функциональных модулей 1 ; При изучении белково-белковых комплексов, где экспрессия и функция часто требуют совместного экспрессии 2 , 3 ; И в характеристике и использовании путей биосинтеза, где каждый ген в пути должен быть выражен 4 , 5 , 6 , 7 , 8 . Был разработан ряд систем для совместной экспрессии, особенно в организме хозяина Escherichia coli , рабочей лошади для экспрессии лабораторного рекомбинантного белка 9 . Например, несколько плазмид с различными выбираемыми маркерами могут быть использованы для экспрессии отдельных белков с использованием богатства различных экс Векторы растяжения 10 , 11 . Одиночные плазмидные системы для множественной экспрессии белка использовали либо множественные промоторы для контроля экспрессии каждого гена 10 , 12 ; Синтетические опероны, где множественные гены кодируются на одном транскрипте 2 , 13 ; Или, в некоторых случаях, один ген, кодирующий полипептид, который в конечном счете протеолитически обработан, давая желаемые представляющие интерес белки 14 .

Рисунок 1: рабочий процесс pMGX, показывающий построение полицистронного вектора. Система pMGX обеспечивает гибкую и легкую в использовании стратегию для создания синтетических оперонов под контролем индуцибельного промотора T7.E.com/files/ftp_upload/55187/55187fig1large.jpg "target =" _ blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
В этой рукописи описывается использование высокоэффективной системы для построения мультигенных синтетических оперонов под контролем индуцируемой РНК-полимеразы Т7 ( фиг. 1 ). Эта система позволяет одновременно размножать гены из одной плазмиды. Он основан на плазмидной системе, первоначально называемой pKH22, которая была успешно использована для ряда различных приложений 6 , 7 , 8 . Здесь этот набор плазмид расширяется до четырех связанных векторов: pMGX-A, экспрессирующего вектора, лишенного любых C- или N-концевых тегов, и маркера устойчивости к ампициллину; PMGX-hisA, вектор экспрессии, кодирующий N-концевую гексагистидиновую метку и маркер устойчивости к ампициллину; PMGX-K, вектор экспрессии lПодбирая любые C- или N-концевые метки и маркер устойчивости к канамицину; И pMGX-hisK, вектор экспрессии, кодирующий N-концевую гексагистидиновую метку и маркер устойчивости к канамицину. В этом исследовании продемонстрирован способ генерации полицистронного вектора, содержащего пять генов с использованием системы pMGX, в частности pMGX-A, наряду с успешным продуцированием каждого отдельного белка в Escherichia coli .
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Получение генов интереса
2. Клонирование генов, представляющих интерес, в вектор мультигенной экспрессии, pMGX 18
3. Вставка гена 2 в вектор pMGX, содержащий ген 1, pMGX- yfg1
4. Добавление третьего гена в вектор pMGX, содержащий гены 1 и 2, pMGX- yfg1,2
5. Получение протеинов, представляющих интерес, с использованием мультигенной системы экспрессии и оценки продукции путем Вестерн-блоттинга
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании целью было совместное экспрессирование пяти белков из одной плазмиды. Исправленные пять кодонов синтетические фрагменты гена, кодирующие либо N-, либо C-концевые гексагистидиновые метки, были куплены коммерчески. Синтетические гены амплифицировали с помощью ПЦР и индивидуально клонировали в ПЦР-тупой вектор и секвенировали. Для получения полицистронной плазмиды пять генов, представляющих интерес, сначала клонировали в подходящую плазмиду pMGX, pMGX-A.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Совместная экспрессия множественных генов приобретает все большее значение, особенно при характеристике и восстановлении сложных многогенных метаболических путей 3 , 4 , 5 . Система pMGX делает мультигенную совместную экспрессию в рутине 6 , 7 , 8 E. coli и доступна для различных исследователей. В этом исследовании было показа...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| <сильно>ферментыщелочная | |||
| фосфатаза, кишечник телятника (CIP) | New England Biolabs | M0290S | |
| AvrII | New England Biolabs | R0174S | |
| EcoRI | New England Biolabs | R0101S | |
| NdeI | New England Biolabs | R0111S | |
| XbaI | Новый England Biolabs | R0145S | |
| Herculase II Fusion DNA Polymerase | Agilent Technologies | 600677 | |
| T4 DNA Ligase | New England Biolabs | M0202S | |
| Name< | strong>Company | Номер в каталоге | Комментарии |
| Reagents | |||
| 1 kb Лестница ДНК | New England Biolabs | N3232L | |
| 4-20% Mini-PROTEAN TGX Беспятниновые белковые гели | Bio-Rad | 456-8095 | |
| 50x | TAE Fisher Thermo Scientific | BP1332-4 | |
| Агар | Fisher Thermo Scientific | BP1423-500 | |
| Агароза | Fisher Thermo Scientific | BP160-500 | |
| Ампицилин | Сигма-Альрих | A9518-5G | |
| BL21 (DE3) химически компептентные клетки | Компептентные клетки, приготовленные в собственном | ||
| производстве Реагент для экстракции бактериального белка B-PER | Fisher Thermo Scientific | PI78243 | |
| смесь dNTP | Agilent Technologies | Поставляется с набором | |
| для экстракции гелем полимеразыOmega | D2500-02 | E.Z.N.A Gel Extraction, поставляется VWR Cat 3: CA101318-972 | |
| Глицин | Fisher Thermo Scientific | BP381-1 | |
| His Tag Антитела [HRP], mAb, мышь | GenScript | A00612 | |
| Иммобилон Западный хемилюминесцентный HRP Субстрат | EMD Millipore | WBKLS0100 | |
| IPTG | Sigma-Alrich | 15502-10G | |
| LB | Fisher Thermo Scientific | BP1426-500 | |
| Метанол | Fisher Thermo Scientific | A411-20 | |
| Пастеризованное быстрорастворимое сухое обезжиренное молоко | Местный продуктовый магазин | Безымянное молоко продуктового магазина адекватное | |
| Нитроцеллюлозная мембрана | Amersham Protran (GE Healthcare Life Sciences) | 10600007 | Мембрана PT 0,45 &; м 200 мм x 4 м, предоставлено VWR Cat #: CA10061-086 |
| Набор для выделения плазмидной ДНК | Omega | D6943-02 | E.Z.N.A Plasmid DNA MiniKit I, предоставлен VWR Cat #: CA101318-898 |
| pMGX | Boddy Lab | Запрос от Boddy Lab Contact cboddy@uottawa.ca | |
| Primers | Interintegrated DNA Technologies Разработка | праймеров по мере необходимости для желаемого гена | |
| Synthetic Gene | Life Technologies | Проектируйте и оптимизируйте по мере необходимости | |
| Толстая клякса Фильтровальная бумага | Bio-Rad | 1703932 | |
| Tris base | BioShop | TRS001.1 | |
| Tween-20 | Sigma-Alrich | P9416-50ML | |
| XL1-Blue химически компетентные клетки | Comeptent cell приготовленный в доме | ||
| Name | Company | >Номер в каталоге | Комментарии |
| >Оборудование | |||
| BioSpectrometer | Eppendorf | RK-83600-07 | |
| Коробка с гелем - PAGE | Bio-Rad | 1658005 | Mini-PROTEIN Tetra Vertical Electrophoresis |
| Cell Gel Imager | Alpha Innotech | AlphaImager EC | |
| Инкубатор-духовка | Fisher Thermo Scientific | 11-690-650D | Isotemp |
| Инкубатор-шейкер | Fisher Thermo Scientific | SHKE6000-7 | MaxQ 6000 |
| Personna Razors | Fisher Thermo Scientific | S04615 | |
| Power Pack | Bio-Rad | S65533Q | FB300 |
| Transilluminator | VWR International | M-10E,6W | |
| Термоциллер | Eppendorf | Z316091 | Mastercycler Personal, поставляется Sigma |
| UV Face-Shield | 18-999-4542 | ||
| Водяная баня | Fisher Thermo Scientific | 15-460-2SQ | |
| Западный передаточный аппарат | Bio-Rad | 1703935 | мини-транс-блот-клетка |
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