ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)の効率的な細胞破壊と下流プロセシングのためのPseudomonas putida KT2440の浸透状態のエンジニアリング【JST・京大機械翻訳】

Poblete-Castro Ignacio; Aravena-Carrasco Carla; Orellana-Saez Matias; Pacheco Nicolas; Cabrera Alex; Borrero-de Acuna Jose Manuel; Borrero-de Acuna Jose Manuel

文献

J-GLOBAL ID：202002212718305883 整理番号：20A0665295

ポリ(3-ヒドロキシアルカノエート)の効率的な細胞破壊と下流プロセシングのためのPseudomonas putida KT2440の浸透状態のエンジニアリング【JST・京大機械翻訳】

Engineering the Osmotic State of Pseudomonas putida KT2440 for Efficient Cell Disruption and Downstream Processing of Poly(3-Hydroxyalkanoates)

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資料名：
巻： 8 ページ： 161 発行年： 2020年
JST資料番号： U7059A ISSN： 2296-4185 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：スイス (CHE) 言語：英語 (EN)

過去10年間において,ホリンエンドリシン及びリゾチームのような異なる誘導性遺伝的構築物に基づく新規プログラム細胞溶解系の開発は,細胞内微生物産物の下流プロセシングに対する費用のかかる酵素及び機械的破壊の使用を回避する有望な代替法として現れる。進歩にもかかわらず,これらの系の活性化において,バイオ触媒の細胞破壊は拡張期に起こり,ポリ(3-ヒドロキシアルカン酸)(PHA)の回収を遅らせる。ここでは,Pseudomonas putida KT2440の浸透圧状態を,低浸透圧性挑戦を回避するために主に責任を持つ内部膜を不活性化することにより,レスキュー弁MscLを不活性化することにより操作した。それから,主要外膜ポリンOprFと特異的ポリンOprEは,デカン酸塩増殖細胞上でPHA生産条件の間に過剰生産された。各ポリンを運ぶ遺伝子操作P.putida株は,48時間培養後の成長速度および最終バイオマスおよびPHA収率に対する障害を示さなかった。変異株KTΔmscL-oprFEにおけるタンデムにおける両ポリンの発現は,バイオマス合成のわずかな減少(~10%)をもたらしたが,細胞乾燥質量に対して高いPHA蓄積(%wt)をもたらした。その後,各株を1時間の浸透圧アップシフトに挑戦し,続いてKTΔmscL-oprFEの膜安定性が損傷を受けた低張条件への急速な通過を行い,細胞生存率の急速な低下をもたらした。細胞破壊はコロニー形成単位(CFU),FACS分析および透過型電子顕微鏡により報告されたように3時間以内に細胞集団の>95%を占めた。PHA回収は,最終単量体組成に有意な変化を示さないバイオ合成生体高分子の9%をもたらした。本研究は,細胞破壊のためのより少ない単位操作段階を可能にする微生物細胞内化合物の回収のための効率的な遺伝的プラットフォームとして役立つ。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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微生物の生化学 , 微生物に対する影響 , 植物生理学一般 , 細胞生理一般 , 細胞膜の輸送

引用文献 (42件)：

Benedetti I., De Lorenzo V., Nikel P. I. (2016). Genetic programming of catalytic Pseudomonas putida biofilms for boosting biodegradation of haloalkanes. Metab. Eng. 33 109-118. doi: 10.1016/j.ymben.2015.11.004
Bolognesi B., Lehner B. (2018). Protein overexpression: reaching the limit. eLife 7:e39804. doi: 10.7554/eLife.39804
Borkowski O., Bricio C., Murgiano M., Rothschild-Mancinelli B., Stan G. B., Ellis T. (2018). Cell-free prediction of protein expression costs for growing cells. Nat. Commun. 9 1-11 doi: 10.7554/eLife.39804
Borrero-De Acuña J. M., Aravena-Carrasco C., Gutierrez-Urrutia I., Duchens D., Poblete-Castro I. (2019). Enhanced synthesis of medium-chain-length poly (3-hydroxyalkanoates) by inactivating the tricarboxylate transport system of Pseudomonas putida KT2440 and process development using waste vegetable oil. Process. Biochem. 77 23-30. doi: 10.1016/j.procbio.2018.10.012
Borrero-De Acuna J. M., Hidalgo-Dumont C., Pacheco N., Cabrera A., Poblete-Castro I. (2017). A novel programmable lysozyme-based lysis system in Pseudomonas putida for biopolymer production. Sci. Rep. 7:4373. doi: 10.1038/s41598-017-04741-2

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