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J-GLOBAL ID：202102274455567996   整理番号：21A0095927

シリカ誘導プロモーターを用いたThermus thermophilusの新規遺伝子発現ベクターの開発【JST・京大機械翻訳】

Development of a new gene expression vector for Thermus thermophilus using a silica-inducible promoter

著者 (4件)： Fujino Yasuhiro (Institute of Genetic Resources, Faculty of Agriculture, Kyushu University, Fukuoka, Japan) ,  Goda Shuichiro (Graduate School of Science and Engineering, Soka University, Tokyo, Japan) ,  Suematsu Yuri (Institute of Genetic Resources, Faculty of Agriculture, Kyushu University, Fukuoka, Japan) ,  Doi Katsumi (Institute of Genetic Resources, Faculty of Agriculture, Kyushu University, Fukuoka, Japan)
資料名： Microbial Cell Factories (Web)  (Microbial Cell Factories (Web))
巻： 19  号： 1  ページ： 1-12  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7049A  ISSN： 1475-2859  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱安定性酵素は,研究および生体工学目的のための中温性宿主で一般的に生産される。しかし,これらの宿主は,いくつかの生物学的機能的熱酵素の活性型を過剰発現しない。したがって,効率的な好熱性発現系が必要である。Thermus thermophilusは,容易に操作可能なゲノムを含み,従って”ホット”発現系のための最良の候補微生物である。著者らは以前に,過飽和シリカ条件下でT.thermophilusにおいて活性である強力で誘導性のプロモーターを同定した。ここでは,T.thermophilusにおけるシリカ誘導プロモーターに基づく新しい異種遺伝子発現系を報告する。熱安定性β-ガラクトシダーゼをコードするThermus sp.A4遺伝子を発現ベクターpSix1へのレポーター遺伝子としてクローン化し,それはヒグロマイシンに対する熱安定性耐性を付与する選択マーカーを含み,推定シリカ誘導プロモーターを含む600bp DNA領域,β-ガラクトシダーゼ活性は10mMケイ酸の非存在下でより11倍高かった。SDS-PAGEはβ-ガラクトシダーゼの73kDaに相当する顕著なバンドを明らかにし,この酵素はThermusで活性及び可溶性蛋白質(収率:27mg/L)として発現したが,大腸菌では封入体として発現した。Thermus発現ベクターにおける推定シリカ誘導プロモーター領域の切断は,相同組換によるプラスミド不安定性を回避することにより,標的蛋白質の収率を改善した。最後に,pSix1骨格とシリカ誘導プロモーターに対応する100bp DNA領域を含む発現ベクターを開発した。このベクターを用いて,追加の処理(収率:9.5mg/L)なしで,Pyrobaclum islandicum(PisGDH)からグルタミン酸デヒドロゲナーゼの活性型を成功裏に発現させ,一方,大腸菌における活性PisGDHの発現は熱処理を必要とした。活性及び可溶性型としてT.thermophilusにおける熱安定性β-ガラクトシダーゼ及びPisGDHを成功裏に発現させ,この種において最高の既知蛋白質発現レベルを達成した。これらの熱酵素は活性型および可溶性型で発現した。著者らの結果は,熱安定性蛋白質の細胞内過剰発現のための新規な戦略として,著者らのシリカ誘導発現系の使用を検証した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 大腸菌 ,  *二酸化ケイ素 ,  DNA【核酸】 ,  タンパク質 ,  プラスミド ,  *プロモーター領域 ,  クローン ,  *Thermus thermophilus ,  *遺伝子発現 ,  *ベクター ,  β-ガラクトシダーゼ ,  異種発現 ,  *発現ベクター ,  過剰発現 ,  *サーマス属 ,  *微生物 ,  *分子遺伝現象 ,  *細菌
準シソーラス用語： *Thermus , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： シリカ ,  遺伝子発現 ,  誘導性 ,  Thermus thermophilus

分類 (2件)： 酵素一般  (EB09010D) ,  遺伝子操作  (EC02050B)

引用文献 (31件)：

• Extremophiles; Thermus thermophilus as biological model; F Cava, A Hidalgo, J Berenguer; 13; 2009; 213-231; 10.1007/s00792-009-0226-6; citation_id=CR1
• Microb Biotechnol; Genetic tool development underpins recent advances in thermophilic whole-cell biocatalysts; MP Taylor, L Zyl, IM Tuffin, DJ Leak, DA Cowan; 4; 2011; 438-448; 10.1111/j.1751-7915.2010.00246.x; citation_id=CR2
• Appl Microbiol Biotechnol; Extremophiles as a source of novel enzymes for industrial application; F Niehaus, C Bertoldo, M Kahler, G Antranikian; 51; 1999; 711-729; 10.1007/s002530051456; citation_id=CR3
• Trends Biotechnol; Finding and using hyperthermophilic enzymes; MW Adams, RM Kelly; 16; 1998; 329-332; 10.1016/S0167-7799(98)01193-7; citation_id=CR4
• Appl Environ Microbiol; Thermus thermophilus as a cell factory for the production of a thermophilic Mn-dependent catalase which fails to be synthesized in an active form in Escherichia coli; A Hidalgo, L Betancor, R Moreno, O Zafra, F Cava, R Fernandez-Lafuente, JM Guisan, J Berenguer; 70; 2004; 3839-3844; 10.1128/AEM.70.7.3839-3844.2004; citation_id=CR5

タイトルに関連する用語 (7件)： シリカ ,  誘導 ,  プロモーター ,  Thermus ,  遺伝子発現 ,  ベクター ,  開発