Tạo chủng vi khuẩn Escherichia coli biểu hiện tái tổ hợp cis-Prenyltransferase 1 có khả năng tổng hợp neryl pyrophosphate

Bài viết tiến hành nghiên cứu tạo dòng và biểu hiện gen CPT1 trong tế bào E. coli nhằm thu nhận chủng E. coli có khả năng tạo ra NPP. Khi biểu hiện đồng thời hai enzym CPT1 và PHS trong tế bào E. coli, cơ chất NPP được tổng hợp bởi CPT1 đã được sử dụng hiệu quả bởi phelandrene synthase PHS cho sự sinh tổng hợp β-phelandrene de novo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tạo chủng vi khuẩn Escherichia coli biểu hiện tái tổ hợp cis-Prenyltransferase 1 có khả năng tổng hợp neryl pyrophosphateTAPCHISINHHOC2015,37(1se):224230 DOI:10.15625/08667160/v37n1se. TẠOCHỦNGVIKHUẨNEscherichiacoliBIỂUHIỆNTÁITỔHỢP cisPRENYLTRANSFERASE1CÓKHẢNĂNGTỔNGHỢP NERYLPYROPHOSPHATE LaNgọcThùyVân1,LêThịKimLan1,KhuấtLêUyênVy1,ĐinhMinhHiệp2,Eran Pichersky3,NguyễnThịHồngThương1* 1 TrườngĐạihọcKhoahọctựnhiên,ĐHQGHCM,*nththuong@hcmus.edu.vn 2 BanquảnlýKhunôngnghiệpcôngnghệcao,TP.HCM 3 TrườngĐạihọcMichigan,AnnArbor,USA TÓMTẮT:Nerylpyrophosphate(NPP),còngọilàneryldiphosphate(NDP),làdạngđồngphân cấuhìnhciscủagenarylpyrophosphate(GPP).Trướcđây,cácmonoterpenesynthaseởđasốcác loàithựcvậtđượcchứngminhsửdụngGPPlàmcơ chấtđể tổnghợpcácmonoterpenevàdẫn xuấtmonoterpenoid.Tuynhiên,năm2009,Schilmillervàcộngsựđãxácđịnhđượcmộtgenmới mãhóachophellandrenesynthase(PHS),enzymnàybiểuhiệnởlôngtiếtcủacàchuaSolanum lycopersicumvàxúctáctổnghợpβphellandrenetừcơchấtNPP.Nhómnghiêncứunàycũngđã xácđịnhđượcgenmãhóacisprenyltransferase1(CPT1)cókhảnăngxúctáctổnghợpNPPtừ dimethylallyldiphosphate(DMAPP)vàisopentenyldiphosphate(IPP).Bởivìtế bào E.coli có khảnăngtổnghợpGPPnhưngkhôngtổnghợpđượcNPP,trongnghiêncứunày,chúngtôitiến hànhtạodòngvàbiểuhiệngenCPT1trongtếbàoE.colinhằmthunhậnchủngE.colicókhả năngtạoraNPP.KhibiểuhiệnđồngthờihaienzymCPT1vàPHStrongtếbàoE.coli,cơchất NPPđượctổnghợpbởiCPT1đãđượcsửdụnghiệuquảbởiphelandrenesynthasePHSchosự sinhtổnghợp βphelandrene denovo.Nhữngnghiêncứusâuhơnvề khả năngcảibiếncon đườngtraođổichấtởdòngtếbàoE.colibiểuhiệntáitổhợpCPT1vàcácđiềukiệnđểtốiưu hóaviệcthunhậnsảnphẩmsẽ mởrahướngtiếpcậnmớichocácnghiêncứu tổnghợpcác monoterpenevàdẫnxuấtmonoterpenoidcógiátrịtừcơchấtmớiNPP. Từkhóa:nerylpyrophosphate,cisprenyltransferase1,monoterpenesynthase.MỞĐẦU GDPsynthase(còngọilàGPPsynthase)dẫn Terpenoid bao gồm nhóm hợp chất tự tới sự hình thành GPP, tiền chất tổng hợpnhiênđadạngvềmặtcấutrúc,đượctổnghợp monoterpene.Sự kếthợpcủaDMAPPvới2 từnhữngđơnvị có5nguyêntử carbonlàIPP đơnvị IPPsẽ tạoraFPP,tiềnchấtđể tổng vàDMAPPthôngquaconđường2Cmethyl hợpsesquiterpene;với3đơnvị IPPsẽ tạoraDerythritol4phosphate(MEP)thườnggặp ở GGPP,tiềnchấtđể tổnghợpditerpene.GPP, vi khuẩn và thực vật hoặc con đường FPP,vàGGPPlànhữngprenyldiphosphatecómevalonate(MEV)phổbiếntrongcácsinhvật cấu hình trans. Enzym sử dụng cơ chấteukaryote[1,3].IPPvàDMAPPđượckếthợp prenyldiphosphate để tổnghợpterpenethuộcvớinhau,vớisự loạiđimộtnhómphosphate, họenzymterpenesynthase[1].hìnhthànhcácchấttrunggiancósốnguyêntử Hiệnnay,cácdự ángiảimãtrìnhtự bộcarbon lớn hơn là geranyl diphosphate GPP gencủamộtsố loàithựcvậtquantrọng ứng (C10), farnesyl diphosphate FPP (C15), dụngtrongnôngnghiệpvàydượcđangđượcgeranylgeranyl diphosphate GGPP (C20). triểnkhaitrênthếgiới.SựsẵnsàngcủacơsởEnzym xúc tác phản ứng này thuộc họ dữliệutrìnhtựbộgenởcácloàinàytạođiều prenyltransferase. Sự kết nối đầuđuôi của kiện thuận lợi cho các nhà nghiên cứu tìmDMAPP với 1 đơn vị IPPđược xúctác bởi kiếm,phânlậpvàkhảosátchứcnăngcủacác 224genmới,đặcbiệtcácgenthamgiatrongsự nghiêncứunày,chúngtôitiếnhànhtạodòngchuyển hóa hợp chất thứ cấp nói chung và vàbiểuhiệngenmãhóacisprenyltransferase1hợpchấtnhómterpenoidnóiriêng[4]. (CPT1) phân lập từ cà chua S. lycopersicum Trướcđây,cácterpenesynthaseđượctìm trongtế bào E.coli nhằmthunhậnchủng E. ...