文献

J-GLOBAL ID：201702282243160397   整理番号：17A0747209

シリカナノカプセルの合成のための組換え鉱化蛋白質の非クロマトグラフバイオプロセス工学【Powered by NICT】

Non-chromatographic bioprocess engineering of a recombinant mineralizing protein for the synthesis of silica nanocapsules

著者 (4件)： Wibowo David (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology, The University of Queensland, St Lucia, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Yang Guang-Ze (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology, The University of Queensland, St Lucia, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Middelberg Anton P.J. (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology, The University of Queensland, St Lucia, Brisbane, QLD 4072, Australia) ,  Zhao Chun-Xia (Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology, The University of Queensland, St Lucia, Brisbane, QLD 4072, Australia)
資料名： Biotechnology and Bioengineering  (Biotechnology and Bioengineering)
巻： 114  号： 2  ページ： 335-343  発行年： 2017年 
JST資料番号： D0019A  ISSN： 0006-3592  CODEN： BIBIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 自然に触発されて,合成鉱化蛋白質は,環境に優しい条件下でのシリカ系ナノ材料の種々の構造を合成するために開発した。しかし,これらの新しい材料の翻訳を支援できるバイオプロセスの開発は,材料自体の開発を遅れていた。微生物細胞工場から生体分子を回収するためのクロマトグラフィーへの依存を最小化する費用対効果の高いスケーラブルなバイオプロセスの開発が重要な課題である。本論文では,最近報告された組換え触媒モジュール(D4S2)蛋白質(M(DPSMKQLADS LHQLARQ VSRLEHA)4EPSRKKRKKRKKRKKGGGY;M=13.3kDa;pIが10.9)について単純化した精製プロセス,確立された設計者バイオサーファクタント蛋白質DAMP4の変異体を組み合わせた新しい生体模倣配列(RKKRKKRKKRKKGGGY)を報告し,バイモジュラー機能性(乳化とバイオ珪化作用)を提供する。蛋白質の四ヘリックス束構造は高温および高塩分条件,単純化したバイオプロセス特性を付与するで安定であり,可溶性のままであることが示されている。しかし,バイオけい配列に高い正電荷はポリ(エチレンイミン)(PEI)を添加することにより,工程の初期段階で粗細胞抽出物からDNA汚染物質の除去を必要とする。このプロセスでは,D4S2は四ヘリックス束構造のために安定で可溶性のままであったが細胞蛋白質混入物が選択的に高濃度(1 M)まで蛋白質混合物にNa_2SO_4を加えることにより沈殿させ,高温(90°C,5分)で混合した。1.8M Na_2SO_4濃度の更なる増加は,分離された残留PEIからD4S2を析出した。蛋白質D4S2の全収率は約79%D4S2蛋白質収率を与える28.8mg/800mL細胞(最終栽培OD_600}2)であった。D4S2蛋白質(Wibowo.,2015)の以前に報告されたクロマトグラフィー精製と比較して,D4S2蛋白質の最終収率は本研究で4倍増加した。生物生成蛋白質D4S2は毒性有機溶媒を使用せずにほぼ中性pHと室温で油コアナノシリカシェルナノカプセルの形成を可能にする,バイオプロセス簡素化による悪影響を確認しない乳化とバイオ珪化作用機能を保持することを証明した。本研究では,DNAのような重要な汚染物質の除去を含む適切なバイオプロセス工学による,より効率的な,簡単,かつ拡張性のある精製プロセスはバイオインスパイアードナノ材料の合成における有用な組換え鋳型蛋白質の高収率のバイオ成分生産のために使用できることを示した。単純化したプロセスは,微生物細胞工場から他の鉱化ヘリックスバンドルベース機能性蛋白質を回収するために容易に適用できることが期待される。Copyright 2017 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 簡素化 ,  ナノ材料 ,  汚染物質 ,  クロマトグラフィー ,  *鉱化作用 ,  有機溶媒 ,  *タンパク質 ,  乳化 ,  微生物 ,  触媒 ,  *二酸化ケイ素 ,  DNA【核酸】 ,  毒性 ,  可溶性 ,  溶解性
準シソーラス用語： *バイオプロセス , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 選択的析出 ,  非クロマトグラフィー ,  組換え体 ,  鉱化蛋白質 ,  シリカ ,  nanocapsules

分類 (2件)： 生体物質一般  (EB02010G) ,  抗原・抗体・補体の生産と応用  (ED04030W)

タイトルに関連する用語 (5件)： 組換え ,  鉱化 ,  蛋白質 ,  クロマトグラフ ,  プロセス工学