Tập hợp và cùng biểu hiện nhiều gene mã hóa cho nhiều enzyme chịu nhiệt trong e. coli, ứng dụng trong sinh chuyển hóa in vitro

Phạm Huỳnh Ninh, Kohsuke Hond, Takaaki Sakai, Kenji Okano và Hisao Ohtake

TÓM TẮT

Xây dựng một quy trình chuyển hóa nhân tạo là một trong những phương pháp nổi bật trong sinh chuyển hóa các hóa chất công nghiệp. Tuy nhiên, nhiều enzyme phải được chuẩn bị (tinh chế) một cách riêng lẻ cho việc xây dựng quy trình chuyển hóa in vitro vì thế hạn chế việc ứng dụng phương pháp này trong thực tế. Trong nghiên cứu này, chín gene mã hóa cho chín enzyme chịu nhiệt cấu tạo nên quy trình chuyển hóa glucose không sinh ATP được tập hợp trong một operon nhân tạo và cùng thể hiện trong một tế bào tái tổ hợp E. coli. Mức độ biểu hiện của các gene mã hóa cho các enzyme chịu nhiệt được kiểm soát bởi trình tự của chúng trong operon nhân tạo. Hoạt tính của các enzyme tái tổ hợp trong tế bào E. coli chứa chín gene tái tổ hợp cao gấp 5.0-1.370 lần so với hoạt tính của chúng trong chủng tái tổ chứa từng gene mã hóa cho từng loại enzyme chịu nhiệt. Chỉ cần xử lý nhiệt dung dịch tế bào tái tổ hợp chứa nhiều enzyme chịu nhiệt đã làm bất hoạt các protein nội sinh trong E. coli và một bước chuẩn bị quy trình chuyển hóa in vitro gồm một lượng giới hạn các enzyme chịu nhiệt. Phối hợp quy trình này với enzyme chịu nhiệt khác như NADH oxidase hay malate/lactate dehydrogenase chúng ta có thể sản xuất pyruvate và lactate tương ứng chỉ trong 1 mẽ phản ứng.

Chi tiết

Tập hợp và cùng biểu hiện nhiều gene mã hóa cho nhiều enzyme chịu nhiệt trong e. coli, ứng dụng trong sinh chuyển hóa in vitro