藤原伸介・生命環境学部教授の「酢酸菌を宿主とする組換えタンパク質の発現」が Journal of Biotechnology に掲載されました
Expression of a recombinant protein by an acetic acid bacterial host
2024.03.26
論文 Article
食酢の生産菌であるKomagataeibacter europaeusの異種遺伝子発現宿主としての適性を評価した。異種遺伝子発現用ベクターとして、K. europaeus株KGMA0119由来の内在性プラスミド(pGE1およびpGE2誘導体)を用いた。誘導可能なスイッチとして、groESプロモーターに注目した。groESプロモーターをEGFP遺伝子と融合させ、pGE1誘導体に導入し、EGFPの発現を指標にgroESプロモーターの誘導性と活性を評価した。エタノール、酢酸、熱ストレスが誘導シグナルになるか検証した。30℃で培養した対数期後期のK. europaeus細胞が40℃の熱ストレスに耐え、さらに6時間培養した後に20%の酢酸と30%のエタノールストレスを加えると、EGFPの転写は600倍に急増した。この強固な誘導系を、好熱菌Thermus thermophilus M1株由来のTth polと、膣感染や流産の原因として知られる耐酸性微生物Ureaplasma parvum由来の制限酵素UPV230の2つのタンパク質の発現に応用した。Tth polとUPV230はともにK. europaeus細胞で発現させ、精製することに成功した。K. europaeus細胞からのTth polの回収に成功した。大腸菌を宿主とした場合に比べ10倍以上高い収率を達成した。
We evaluated the suitability of Komagataeibacter europaeus, a vinegar production organism adept at synthetic media growth, as a host for heterologous gene expression. Cryptic plasmids (pGE1 and pGE2 derivatives) from K. europaeusstrain KGMA0119 were employed as vectors for heterologous gene expression. The focus was placed on the groESpromoter as a potential inducible switch. The groES promoter was fused with the EGFP gene and introduced into a pGE1 derivative to assess its suitability. Ethanol, acetic acid, and heat stresses were examined under various conditions for induction. EGFP transcription surged 600-fold when late logarithmic phase K. europaeus cells, cultured at 30 °C, endured heat stress at 40 °C, coupled with 20 % acetic acid and 30 % ethanol stress after an additional 6-hour cultivation. This robust induction system was then applied to express two proteins, Tth pol from the thermophilic bacterium Thermus thermophilus strain M1 and UPV230, a restriction enzyme from the acid-tolerant microorganism Ureaplasma parvum, known to cause vaginal infections and miscarriages. Both Tth pol and UPV230 were successfully expressed in K. europaeus cells and purified. The recovery of Tth pol from K. europaeus cells.
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