Вы здесь

Главная

Значимость редких кодонов для получения суперпродуцентов системы BspLU11III

ID_Статьи: 
26.00

При получении рекомбинантных белков приходится сталкиваться с тем, что набор часто используемых кодонов организма-продуцента и экспрессируемого гена существенно различается. Очень удобным объектом для изучения влияния кодонового состава гена на его экспрессию является система рестрикции-модификации BspLU 11 III из термофильного штамма Bacillus species LU11, относящаяся к редкому подтипу IIG. Ранее нами показано, что в её состав входят эндонуклеаза рестрикции R.BspLUl 1III и две метилтрансферазы N6-mA fA.BspLUl НПа и m5-mC M.BspLUl 1111b. Ферменты узнают непалиндромный пентануклеотид, который модифицируют следующим образом:

5'- GGGAC - 3'(M.£spLUl НПа, R.BspLUl 1Ш)/3'- CCCTG - 5' (N\..BspLUlПИЬ).

Ген эндонуклеазы клонировали в экспрессионный вектор рЕТ28Ь. Для экспрессии R.BspLUl ПН мы использовали штамм TOP10F' (тгг тег). В плазмиду pRARE, несущую гены тРНК 6 редких для Е. coli кодонов, поместили гены метилтрансфераз. Полученной конструкцией предварительно трансформировали штамм TOP10F', чтобы защитить клеточную ДНК от токсического действия эндонуклеазы. Поскольку штамм ТОР 1 OF' не содержит РНК-полимеразы фага Т7, индукция экспрессии проводилась фагом А.СЕ6, несущим ген Т7 РНК-полимеразы.

Гены ДНК-метилтрансфераз содержат большое количество кодонов, редких в Е. coli: адениновая fA.BspLUl НПа - 10.4%, расположены равномерно; цитозиновая Ni.BspLUl ППЬ - 13.8%, расположены кластерно;

и характеризуются примерно одинаковыми значениями индекса кодонового соответствия (CAI) и показателя степени экспрессии (E(g)), однако выход цитозиновой ДНК-метилтрансферазы примерно на порядок меньше. Введение в клетку плазмиды pRARE, примерно в 7,3 раза повышает эффективность экспрессии гена цитозиновой ДНК-метилтрансферазы, и всего в 1,25 раза адениновой. Можно предположить, что плазмида с генами минорных тРНК способна сильно увеличивать экспрессию генов только с кластерным расположением редких кодонов.

 

Кириенко Н.В., Матвиенко Н.И.

Институт белка РАН, Пущино (Россия)