Bu çalışma, pMGX plazmid sistemini kullanarak Escherichia coli'de tek bir plasmidden çoklu genlerin T7 aracılı co-ekspresyonu için yöntemleri açıklamaktadır.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu çalışma, pMGX plazmid sistemini kullanarak Escherichia coli'de tek bir plasmidden çoklu genlerin T7 aracılı co-ekspresyonu için yöntemleri açıklamaktadır.
Birden fazla proteinin birlikte ekspresyonu, sentetik biyoloji, protein-protein kompleksleri ve biyosentetik yolların belirlenmesi ve işlenmesi için gittikçe zorunludur. Bu yazıda, indiglenebilir bir T7 RNA polimerazın kontrolü altında multigen sentetik operonların oluşturulması için oldukça etkili bir sistemin kullanımı anlatılmıştır. Bu sistem birçok genin aynı anda bir plazmitten eksprese edilmesini sağlar. Burada, hem ampisilin hem de kanamisin direnci seçilebilir markeri (A ve K) olan ve ya bir N-terminal hekzahistidin'e sahip olan ya da olmayan bir dizi dört ilgili vektör, pMGX-A, pMGX-hisA, pMGX-K ve pMGX-his Etiket (onun) ifşa edilmektedir. Bu vektör sistemi kullanılarak sentetik operonların inşası için ayrıntılı protokoller, beş gen ihtiva eden bir pMGX tabanlı sistemin Escherichia coli'de beş şifrelenmiş proteinin her birinin üretilmesi için kolayca oluşturulabileceğini ve kullanılan olabileceğini gösteren karşılık gelen verilerle birlikte sağlanmaktadır. Bu sistEm ve protokolü, araştırmacıların E. coli'deki karmaşık çok bileşenli modülleri ve yolakları rutin olarak ifade etmelerini sağlar.
Birden fazla proteinin birlikte ekspresyonu, özellikle sentetik biyoloji uygulamalarında, birden fazla fonksiyonel modülün ifade edilmesi gerektiği durumlarda giderek önemlidir; Protein-protein kompleksleri üzerinde çalışırken, ekspresyon ve fonksiyonun sık sık birlikte ifade etmesini gerektirir 2 , 3 ; Ve patolojideki her bir genin 4 , 5 , 6 , 7 , 8 olarak ifade edilmesi gereken biyosentetik yolları karakterize etme ve harekete geçirme. Özellikle konakçı organizma Escherichia coli , laboratuvar rekombinant protein ekspresyonu için çalışma atında, birlikte ifade için bir takım sistemler geliştirilmiştir. Örneğin, farklı seçilebilir işaretleyicilere sahip birden fazla plazmid, farklı ex miktarları kullanılarak bireysel proteinleri ifade etmek için kullanılabilir Baskı vektörleri 10 , 11 . Çoklu protein ekspresyonu için tekli plazmid sistemleri, her bir gen 10 , 12'nin ekspresyonunu kontrol etmek için çoklu promotörleri kullandı; Sentetik operanlar, burada birden fazla gen tek bir kopyada kodlanmıştır 2 , 13 ; Veya, bazı durumlarda, nihai olarak proteolitik olarak işlenmiş, ilgilenilen istenen proteinleri üreten bir polipeptidi kodlayan tek bir gen.

Şekil 1: Bir polisistronik vektörün yapımını gösteren pMGX iş akışı. PMGX sistemi, indüklenebilir bir T7 promoterinin kontrolü altındaki sentetik operonların oluşturulması için esnek ve kullanımı kolay bir strateji sağlar.E-posta: e.com/files/ftp_upload/55187/55187fig1large.jpg "target =" _ blank "> Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Bu yazıda, indiglenebilir bir T7 RNA polimeraz ( Şekil 1 ) kontrolü altında multijene sentetik operonların inşası için oldukça etkili bir sistemin kullanımı açıklanmaktadır. Bu sistem birçok genin aynı anda bir plazmitten eksprese edilmesini sağlar. Başlangıçta pKH22 olarak adlandırılan, 6 , 7 , 8 numaralı farklı uygulamalar için başarıyla kullanılan bir plazmid sistemini temel alır. Burada, bu plazmid seti, dört ilgili vektörü içerecek şekilde genişletilir: pMGX-A, herhangi bir C veya N-terminal etiketi içermeyen bir ifade vektörü ve ampisilin direnci markörü; PMGX-hisA, bir N-terminal hekzahistidin etiketini kodlayan bir ifade vektörü ve ampisilin direnci markörü; PMGX-K, bir ifade vektörüC veya N-terminal etiketlerini ve kanamisin direnç işaretleyicisini ölçmek; Ve bir N-terminal hekzahistidin etiketini kodlayan bir ifade vektörü ve kanamisin dirençli markör olan pMGX-hisK. Bu çalışmada, pMGX sistemi, özellikle pMGX-A kullanılarak beş gen ihtiva eden bir polisistronik vektör üretme yöntemi, her bir proteinin Escherichia coli'de başarılı bir şekilde üretilmesi ile birlikte gösterilmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. İlgi Genleri Almak
2. İlgi Genleri Bir Multigen Ekspresyon Sistemi Vektörüne Klonlama, pMGX 18
3. Gen 2'yi Gen 1 içeren pMGX Vektörüne Ekleme , pMGX- yfg1
4. Genler 1 ve 2'yi içeren pMGX Vektörüne Üçüncü Bir Genin Eklenmesi, pMGX- yfg1,2
5. Çok Boyutlu Bir İfade Sistemi Kullanarak Proteinlerin Üretilmesi ve Üretimin Batı Lekeleme ile Değerlendirilmesi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışmada, amaç, tek bir plazmitten beş proteinin birlikte ekspresyonu yapmaktı. N-veya C-terminalli hekzahistidin etiketlerini kodlayan beş kodon optimize edilmiş sentetik gen fragmanları ticari olarak satın alınmıştır. Sentetik genler PCR ile amplifiye edildi ve ayrı ayrı bir PCR-künt vektör içine klonlandı ve sekanslandı. Polisistronik plasmid üretmek için, ilgilenilen beş gen uygun bir pMGX plazmidi, pMGX-A'ya klonlandı. Şekil 2 , NdeI + EcoRI ile...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Birden fazla genin ortak ekspresyonu, özellikle karmaşık, multigenik metabolik yolları karakterize etme ve yeniden yapılandırmada 3 , 4 , 5 için giderek daha fazla önemlidir. PMGX sistemi E. coli rutininde 6 , 7 , 8 randevularında multijen ortak ekspresyonu yapar ve çeşitli araştırmacılar tarafından erişilebilir durumdadır. Bu...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Bu çalışma Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi tarafından desteklendi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Enzimler< / güçlü > | |||
| Alkalin Fosfataz, Buzağı Bağırsağı (CIP) | New England Biolabs | M0290S | |
| AvrII | New England Biolabs | R0174S | |
| EcoRI | New England Biolabs | R0101S | |
| NdeI | New England Biolabs | R0111S | |
| XbaI | Yeni İngiltere Biolabs | R0145S | |
| Herculase II Füzyon DNA Polimeraz | Agilent Technologies | 600677 | |
| T4 DNA Ligase | New England Biolabs | M0202S | |
| Name< | strong>Company | Katalog Numarası | Comments |
| Reagents | |||
| 1 kb DNA merdiveni | New England Biolabs | N3232L | |
| %4-20 Mini-PROTEAN TGX Lekesiz Protein Jelleri | Bio-Rad | 456-8095 | |
| 50x TAE | Fisher Termo Bilimsel | BP1332-4 | |
| Fisher Termo Bilimsel | BP1423-500 | Agaroz | |
| Fisher Termo Bilimsel | BP160-500 | ||
| Ampicilin | Sigma-Alrich | A9518-5G | |
| BL21 (DE3) kimyasal olarak comeptent hücreleri | Evde hazırlanan comeptent hücresi | ||
| B-PER Bakteriyel Protein Ekstraksiyon Reaktifi | Fisher Thermo Scientific | PI78243 | |
| dNTP karışımı | Polimeraz Jel Ekstraksiyon | ||
| D2500-02 | E.Z.N.A Jel Ekstraksiyonu: CA101318-972 | ||
| Glisin | Fisher Thermo Scientific | BP381-1 | |
| His Tag Antikoru [HRP], mAb, Fare | GenScript | A00612 | |
| İmmobilon Batı Kemilüminesan HRP Substrat | EMD Millipore | WBKLS0100 | |
| IPTG | Sigma-Alrich | 15502-10G | |
| LB | Fisher Thermo Scientific | BP1426-500 | |
| Metanol | Fisher Thermo Scientific | A411-20 | |
| Pastörize anında yağsız süt tozu | Yerel bakkal | İsimsiz bakkal sütü yeterli | |
| Nitroselüloz membran | Amersham Protran (GE Healthcare Life Sciences) | 10600007 | Membran PT 0.45 & mikro; m 200 mm x 4 m, VWR Cat # tarafından sağlanır: CA10061-086 |
| Plazmid DNA İzolasyon Kiti | Omega | D6943-02 | E.Z.N.A Plazmid DNA MiniKit I, VWR Cat # tarafından sağlanır: CA101318-898 |
| pMGX | Boddy Lab | Boddy Lab'den Talep İletişim cboddy@uottawa.ca | |
| Primerler | Entegre DNA Teknolojileri | İstenilen gen için gerektiği gibi primerler tasarlayın | |
| Sentetik Gen Yaşam Teknolojileri | İhtiyaca göre tasarlayın ve optimize edin | ||
| Kalın Leke Filtre Kağıdı | Bio-Rad | 1703932 | |
| Tris tabanı | BioShop | TRS001.1 | |
| Tween-20 | Sigma-Alrich | P9416-50ML | |
| XL1-Blue kimyasal olarak yetkin hücreler | Evde hazırlanan comeptent hücresi | ||
| Name | Şirket | Katalog Numarası | Comments |
| Equipment | |||
| BioSpectrometer | Eppendorf | RK-83600-07 | |
| Jel kutusu - PAGE | Bio-Rad | 1658005 | Mini-PROTEİN Tetra Dikey Elektroforez Hücre |
| Jel Görüntüleyici | Alpha Innotech | AlphaImager EC | |
| İnkübatör-fırın | Fisher Thermo Scientific | 11-690-650D | Isotemp |
| İnkübatör-çalkalayıcı | Fisher Thermo Scientific | SHKE6000-7 | MaxQ 6000 |
| Personna Tıraş Bıçağı | Fisher Thermo Scientific | S04615 | |
| Güç Paketi | Bio-Rad | S65533Q | FB300 |
| Transilluminator | VWR International | M-10E, 6W | |
| Termosilker | Eppendorf | Z316091 | Mastercycler Kişisel, Sigma |
| UV Face-Shield | tarafından sağlanır 18-999-4542 | ||
| Su | Banyosu Fisher Thermo Scientific | 15-460-2SQ | |
| Batı Transfer Aparatı | Bio-Rad | 1703935 | Mini-Trans Blot Hücresi |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste