Expresia tyroidnej peroxidázy z Branchiostoma belcheri v Escherichia coli a jej optimalizácie

Authors: Gabriel Zorkócy 1    Monika Chovanová 1    Eva Struhárňanská 1    Silvia Rybecká 1    Zdenko Levarski 1,2    Stanislav Stuchlík 1,2    Marcel Zámocký 3    Ján Turňa 1,2   
1 Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra molekulárnej biológie, Mlynská dolina, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava, Slovenská republika    2 Univerzita Komenského v Bratislave, Vedecký park, Ilkovičova 8, 842 15 Bratislava, Slovenská republika    3 Slovenská akadémia vied, Ústav molekulárnej biológie, Dúbravská cesta 21, 845 51 Bratislava, Slovenská republika   
Year: 2018
Section: Open section for students
Abstract No.: 1753
ISBN: 978-80-972360-2-1

Peroxidázy sú hémové proteíny katalyzujúce viaceré oxidoredukčné reakcie, napríklad redukciu peroxidu vodíka, či oxidáciu rozličných organických aj anorganických zlúčenín [1]. Peroxidázy nachádzajú uplatnenie v mnohých odvetviach priemyslu, ako sú napríklad elektrochemické biosenzory na báze peroxidáz, kde v spojení s enzýmom produkujúcim peroxid vodíka je možno detekovať rozličné látky [2-3], či odstraňovaním syntetických farbív oxidatívnym poškodením farebných zlúčenín [4].

Branchiostoma belcheri je kopijovec obsahujúci tyroidnú peroxidázu so sekvenciou, ktorá vykazuje homológiu s ľudskou [5] a má potenciál byť vhodným enzýmom pre biotechnologické aplikácie. Cieľom tejto práce bola optimalizácia produkcie tyroidnej peroxidázy z Branchiostoma belcheri v Escherichia coli z hľadiska výťažku, a zároveň čo najvyššieho podielu solubilného rekombinantného proteínu.

V práci sme testovali viacero kmeňov E. coli, ktoré boli transformované plazmidom obsahujúcim syntetický gén pre peroxidázu s optimalizovanými kodónmi pre E. coli. Bunky sme kultivovali v troch typoch média a pri troch rôznych teplotách kultivácie pre optimalizáciu produkcie enzýmu. Expresia proteínu bola dosiahnutá u všetkých kmeňov pri dvoch teplotách a dvoch typoch média. Avšak majoritný podiel proteínu bol produkovaný insolubilný, vo forme tzv. inklúznych teliesok. Preto budú nutné ďalšie experimenty s použitím postupov, pri ktorých je možno dosiahnuť solubilný enzým.

Príspevok je výsledkom realizácie projektu Agentúry na podporu výskumu a vývoja (APVV-14-0375) a tiež vďaka podpore projektov: „Univerzitný vedecký park Univerzity Komenského v Bratislave - 2. Fáza“ (ITMS 2014+ 313021D075) a „Rozvoj centra excelentnosti pre využitie informácií o biomakromolekulách pri ochoreniach a prevencii a v zlepšení kvality života“ (BIOMAKRO2 - ITMS 26240120027), financovaných zo zdrojov ERDF.
[1] Hamid M., Khalil-ur-Rehman. (2009) Food Chemistry. 115, p. 1177-1186.
[2] Jia J., Wong B., Wu A., et al. (2002) Anal. Chem. 74, p. 2217-2223.
[3] Ruzgas T., Csoregi E., Katakis I., et al. (1996) J. Mol. Recognit. 9, p. 480-484.
[4] Shin K S, Kim C J (1998) Biotechnol. Lett. 20, 569-572.
[5] Ogasawara M. (2000) Dev. Genes. Evol. 210, p. 231-242.