2019, Número 1
Siguiente >>
Biotecnol Apl 2019; 36 (1)
Expresión de rMnSODSeq recombinante regulada con el promotor autoinducible dps en Escherichia coli
Catur RA, Olga KAR, Retnoningrum DS
Idioma: Ingles.
Referencias bibliográficas: 21
Paginas: 1201-1205
Archivo PDF: 562.40 Kb.
RESUMEN
Expresión de rMnSODSeq recombinante regulada con el promotor autoinducible dps en Escherichia coli. La producción de proteínas recombinantes ha favorecido el uso del promotor T7, fuertemente regulado por IPTG, con alta eficiencia transcripcional en Escherichia coli y para controlar la sobreexpresión de proteínas. Sin embargo, el alto costo del IPTG y su toxicidad celular han llevado a considerar otros sistemas, como los promotores autoinducibles. Uno de estos es el promotor dps, dependiente de la fase de crecimiento y activo en fase estacionaria. En este trabajo se caracterizó la sobreproducción de la proteína rMnSODSeq (23.47 kDa) a partir de la construcción plasmídica pCAD-sod, bajo el control del promotor dps, en E. coli TOP10. Además, se estudió el efecto de las variables Tiempo de incubación y Medio de cultivo, y se determinó el rendimiento de proteína mediante SDS-PAGE analizada con el software ImageJ. La proteína se purificó en una columna de Ni2+-NTA, y la actividad se verificó mediante zimografía. También se evaluó la estabilidad del plásmido en E. coli TOP10 cultivado en medio Luria-Bertani (LB) y Terrific Broth (TB). Las condiciones óptimas de sobreproducción en 200 mL para ambos medios fueron: 37 °C, 150 rpm y 24 h. En TB se obtuvo una mayor densidad celular, mientras que en LB se alcanzó una mayor concentración de rMnSODSeq en proteínas totales (48.70 ± 1.15 %). La proteína se obtuvo con una pureza electroforética superior al 90 %. El análisis de zimografía confirmó la actividad de dismutación de la proteína. El uso del promotor auto-inducible dps en el plásmido pCAD-sod en E. coli TOP10 es prometedor para su escalado.
REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
El-Gayar KE. Principles of recombinant protein production, extraction and purification from bacterial strains. Int J Microbiol Allied Sci Int J Microbiol Allied Sci. 2015;(2)2:18-33.
Rosano GL, Ceccarelli EA. Recombinant protein expression in Escherichia coli: advances and challenges. Front Microbiol. 2014;5:172.
Dvorak P, Chrast L, Nikel PI, Fedr R, Soucek K, Sedlackova M, et al. Exacerbation of substrate toxicity by IPTG in Escherichia coli BL21(DE3) carrying a synthetic metabolic pathway. Microb Cell Fact. 2015;14:201.
Baeshen MN, Al-Hejin AM, Bora RS, Ahmed MM, Ramadan HA, Saini KS, et al. Production of biopharmaceuticals in E. coli: Current scenario and future perspectives. J Microbiol Biotechnol. 2015;25(7):953-62.
Anindyajati, Artarini AA, Riani C, Retnoningrum DS. Plasmid copy number determination by Quantitative Polymerase Chain Reaction. Sci Pharm. 2016;84(1):89-101.
Retnoningrum DS, Santika IWM, Kesuma S, Ekowati SA, Riani C. Construction and characterization of a medium copy number expression vector carrying auto-inducible dps promoter to overproduce a bacterial superoxide dismutase in Escherichia coli. Mol Biotechnol. 2019;61(4):231-40.
Gopal GJ, Kumar A. Strategies for the production of recombinant protein in Escherichia coli. Protein J. 2013;32(6):419-25.
Retnoningrum DS, Arumsari S, Artarini A, Ismaya WT. Structure-activity relationship of a recombinant hybrid Manganese superoxide dismutase of Staphylococcus saprophyticus/S. equorum. Int J Biol Macromol. 2017;98:222-7.
Indrayati ANA, Asyarie S, Suciati TRI, Retnoningrum DS. Study on the properties of purified recombinant superoxide dismutase from Staphylococcus equorum, a local isolate from Indonesia. Int J Pharm Pharm Sci. 2014;6:440-5.
Schneider CA, Rasband WS, Eliceiri KW. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 2012;9(7):671-5.
Altuvia S, Almiron M, Huisman G, Kolter R, Storz G. The dps promoter is activated by OxyR during growth and by IHF and sigma S in stationary phase. Mol Microbiol. 1994;13(2):265-72.
Grainger DC, Goldberg MD, Lee DJ, Busby SJ. Selective repression by Fis and H-NS at the Escherichia coli dps promoter. Mol Microbiol. 2008;68(6):1366-77.
Sethia PP, Rao KK, Noronha SB. dps’: An H2O2 inducible promoter for high level protein production in Escherichia coli. 2011 International Conference on Environment and BioScience. IPCBEE. 2011;21:110-4.
Sethia PP, Rao KK, Noronha SB. A dps promoter based expression system for improved solubility of expressed proteins in Escherichia coli. Biotechnol Bioprocess Eng. 2014;19:790-7.
Santi C. Effect of plasmid pCAD_sod and its derivatives on Escherichia coli TOP10 growth profile, sod gene expression and plasmid stability [Indonesian]; 2017.
Green MR, Sambrook J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 4th ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press,U.S., New York, United States; 2012.
Li M, Liao X, Zhang D, Du G, Chen J. Yeast extract promotes cell growth and induces production of polyvinyl alcoholdegrading enzymes. Enzyme Res. 2011;2011: 179819.
Sezonov G, Joseleau-Petit D, D’Ari R. Escherichia coli physiology in Luria-Bertani broth. J Bacteriol. 2007;189(23):8746-9.
Francis DM, Page R. Strategies to optimize protein expression in E. coli. Curr Protoc Protein Sci. 2010;5(24):1-9.
European Medicines Agency. ICH Topic Q 6 B Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/ Biological Products. London: EMEA;1999.
Ding D, Liu S, Wang K, Huang L, Zhao J. Expression, purification, and characterization of Cu/ZnSOD from Panax ginseng. Molecules. 2014;19(6):8112-23.