Effect of environmental factors on the expression of soluble forms of Bacillus macerans cyclodextrin glycosyltransferase in recombinant Escherichia coli BL21(DE3)pLysE:pTCGT1 were investigated. The amount of soluble CGTase produced in the cell was measured by determining its enzymatic activity. The soluble fractionof the enzyme was increased by lowering the culture temperature to $30{\circ}C$ and medium pH to 5.8 compared to the enzyme production in LB medium at $37^{\circ}C$ and pH7.0. Addition of 0.2 M NaCl enhanced enzyme expression levels at the expense of cell growth. Glycine betaine that was added after 3 h of induction protected not only the cell growth from hig osmotic pressue but also hepld in vivo folding of CGTase in recombinant E. coli. Addition of 1 mM $CaCl_2$ was also effective in the expression of soluble CGTase, resulting in 15 U/ml of the enzyme activity.
Bang, Hyun Bae;Lee, Yoon Hyeok;Lee, Yong Jae;Jeong, Ki Jun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제26권2호
/
pp.356-363
/
2016
Human papillomavirus (HPV), a non-enveloped, double-stranded DNA tumor virus, is a primary etiological agent of cervical cancer development. As a potential tool for prophylactic vaccination, the development of virus-like particles (VLPs) containing the HPV16 L1 capsid protein is highly desired. In this study, we developed a high-level expression system of the HPV16 L1 in Escherichia coli for the purpose of VLP development. The native gene of HPV16 L1 has many rare codons that cause the early termination of translation and result in the production of truncated forms. First, we optimized the codon of the HPV16 L1 gene to the preferable codons of E. coli, and we succeeded in producing the full-size HPV16 L1 protein without early termination. Next, to find the best host for the production of HPV16 L1, we examined a total of eight E. coli strains, and E. coli BL21(DE3) with the highest yield among the strains was selected. With the selected host-vector system, we did a fed-batch cultivation in a lab-scale bioreactor. Two different feeding solutions (complex and defined feeding solutions) were examined and, when the complex feeding solution was used, a 6-fold higher production yield (4.6 g/l) was obtained compared with that with the defined feeding solution.
Heat-resistant microbial hosts are required for bioprocess development using high cell density cultivations at the industrial scale. We report that the thermotolerance of Escherichia coli can be enhanced by overexpressing ybeD, which was known to encode a hypothetical protein of unknown function. In the wild-type E. coli BL21(DE3), ybeD transcription level increased over five-fold when temperature was increased from $37^{\circ}C$ to either $42^{\circ}C$ or $46^{\circ}C$. To study the function of ybeD, a deletion strain and an overexpression strain were constructed. At $46^{\circ}C$, in comparison to the wild type, the ybeD-deletion reduced cell growth half-fold, and the ybeD-overexpression promoted cell growth over two-fold. The growth enhancement by ybeD-overexpression was much more pronounced at $46^{\circ}C$ than $37^{\circ}C$. The ybeD-overexpression was also effective in other E. coli strains of MG1655, W3110, DH10B, and BW25113. These findings reveal that ybeD gene plays an important role in enduring high-temperature stress, and that ybeD-overexpression can be a prospective strategy to develop thermotolerant microbial hosts.
GlcNAc 2-epimerase gene from human was cloned. However GIcNAc 2-epimerase was expressed in E. coli as inclusion body formation. Several approaches were tried such as expression in low temperature and low concentration of IPTG. With these treatments production of active form of human GIcNAc 2-epimerase ι ,vas enhanced. For the direct synthesis of NeuAc from GlcNAc and pyruvate, NALase and GlcNAc 2-epimerase were characterized in terms of temperature effect on activity. equilibrium and stability, inhibition by pyruvate etc. For cheap and ease preparation of both the NALase and GlcNAc 2-epimerase, pEN24ma vector was made. which express both the NALasc and GIcNAc 2-epimerase simultaneously. In addition, E. coli BL21(DE3) harboring two plasmids was also made. Of the two systems, the latter was better for the expression of both enzymes.
A one-pot process of enzymatic synthesis of deoxythymidine-5'-triphosphate (5'-dTTP) employing whole cells of recombinant Escherichia coli coexpressing thymidylate kinase (TMKase) and acetate kinase (ACKase) was developed. Genes tmk and ack from E. coli were cloned and inserted into pET28a(+), and then transduced into E. coli BL21 (DE3) to form recombinant strain pTA in which TMKase and ACKase were simultaneously overexpressed. It was found that the relative residual specific activities of TMKase and ACKase, in pTA pretreated with 20 mM ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) at 25℃ for 30 min, were 94% and 96%, respectively. The yield of 5'-dTTP reached above 94% from 5 mM deoxythymidine 5'-monophosphate (5'-dTMP) and 15 mM acetyl phosphate catalyzed with intact cells of pTA pretreated with EDTA. The process was so effective that only 0.125 mM adenosine-5'-triphosphate was sufficient to deliver the phosphate group from acetyl phosphate to dTMP and dTDP.
Purpose: Bone morphogenetic protein-2(BMP-2) has been shown to possess significant osteoinducitve potential. There have been attempts to overcome a limitation of mass production, and economical efficiency of BMP. The aim of this study was to produce recombinant human BMP-2(rhBMP-2) from E. coli in a large scale and evaluate its biological activity. Materials and Methods: The E.coli strain BL21(DE3) was used as a host for rhBMP-2 production. Dimerized rhBMP-2 was purified by affinity chromatography using Heparin column. To determine the physicochemical properties of the rhBMP-2 expressed in E. coli, we examined the HPLC profile and performed Western blot analysis. The effect of the purified rhBMP-2 dimer on osteoblast differentiation was examined by alkaline phosphatase (ALP) activity and representing morphological change using C2C12 cell. Results: E. coli was genetically engineered to produce rhBMP-2 in a non-active aggregated form. We have established a method which involves refolding and purifying a folded rhBMP-2 dimer from non-active aggregates. The purified rhBMP-2 homodimer was characterized by SDS-PAGE as molecular weight of about 28kDa and eluted at 34% acetonitrile, 13.27 min(retention time) in the HPLC profile and detected at Western blot. The purified rhBMP-2 dimer stimulated ALP activity and induced the transformation from myogenic differentiation to osteogenic differentiation. Conclusion: rhBMP-2 was produced in E. coli using genetic engineering. The purified rhBMP-2 dimer stimulated ALP activity and induced the osteogenic differentiation of C2C12 cells.
Yao, Zhuang;Jeon, Hye Sung;Yoo, Ji Yeon;Kang, Yun Ji;Kim, Min Jae;Kim, Tae Jin;Kim, Jeong Hwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제32권6호
/
pp.800-807
/
2022
Four aprE genes encoding alkaline serine proteases from B. subtilis strains were used as template genes for family gene shuffling. Shuffled genes obtained by DNase I digestion followed by consecutive primerless and regular PCR reactions were ligated with pHY300PLK, an E. coli-Bacillus shuttle vector. The ligation mixture was introduced into B. subtilis WB600 and one transformant (FSM4) showed higher fibrinolytic activity. DNA sequencing confirmed that the shuffled gene (aprEFSM4) consisted of DNA mostly originated from either aprEJS2 or aprE176 in addition to some DNA from either aprE3-5 or aprESJ4. Mature AprEFSM4 (275 amino acids) was different from mature AprEJS2 in 4 amino acids and mature AprE176 in 2 amino acids. aprEFSM4 was overexpressed in E. coli BL21 (DE3) by using pET26b(+) and recombinant AprEFSM4 was purified. The optimal temperature and pH of AprEFSM4 were similar to those of parental enzymes. However, AprEFM4 showed better thermostability and fibrinogen hydrolytic activity than the parental enzymes. The results indicated that DNA shuffling could be used to improve fibrinolytic enzymes from Bacillus sp. for industrial applications.
Shaaban, Mona I.;Abdelmegeed, Eman;Ali, Youssif M.
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제25권6호
/
pp.887-892
/
2015
Uricase is an important microbial enzyme that can be used in the clinical treatment of gout, hyperuricemia, and tumor lysis syndrome. A total of 127 clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa were tested for uricase production. A Pseudomonas strain named Ps43 showed the highest level of native uricase enzyme expression. The open reading frame of the uricase enzyme was amplified from Ps43 and cloned into the expression vector pRSET-B. Uricase was expressed using E. coli BL21 (DE3). The ORF was sequenced and assigned GenBank Accession No. KJ718888. The nucleotide sequence analysis was identical to the coding sequence of uricase gene puuDof P. aeruginosa PAO1. We report the successful expression of P. aeruginosa uricase in Escherichia coli. E. coli showed an induced protein with a molecular mass of about 58 kDa that was confirmed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blotting. We also established efficient protein purification using the Ni-Sepharose column with activity of the purified enzyme of 2.16 IU and a 2-fold increase in the specific activity of the pure enzyme compared with the crude enzyme.
Genistein is a type of isoflavonoid found predominantly in leguminous plants. Genistein has diverse biological activities, such as anthelmintic and antioxidant effects, as well as inhibitory effects on the growth of several cancers. In addition, genistein is well known as a phytoestrogen. In this study, we attempted to biologically synthesize genistein from either p-coumaric acid or naringenin using Escherichia coli as a biotransformation host. Four genes, Os4CL, PeCHS, RcIFS, and OsCPR, were used for genistein production. To functionally express RcIFS and OsCPR, two members of the cytochrome P450 family, in E. coli, the membrane-binding anchor domain of each gene was removed, and RcIFS and OsCPR were translationally fused to generate an RcIFS-OsCPR hybrid. Os4CL and PeCHS, or the RcIFS-OsCPR hybrid, were then transformed into E. coli BL21(DE3). Using these strains, we optimized our culture system at a laboratory scale in terms of the cell density, concentrations of substrate and isopropyl-β-D-thiogalactoside, temperature, and culture medium. Under the optimized culture conditions, genistein was produced at up to 35 mg/l and 18.6 mg/l using naringenin and p-coumaric acid, respectively.
D-Xylulose는 nonoxidative pentose phosphate 경로를 통해 glycolysis 과정으로 들어가기 전에 D-xylulose kinase에 의해서 D-xylulose-5-phosphate로 인산화 된다. K. gwangalliensis strain SJ2로부터 D-xylulose kinase (XK)를 암호화하는 유전자는 E. coli를 이용하여 서열분석 및 발현 하였으며, XK 유전자의 염기서열 1,419 bp로 구성되어 있으며 463개의 아미노산 잔기를 암호화하고 있다. 분석결과를 통해 XK 유전자가 진화과정 동안 잘 보존되었음을 보여 주었다. XK 유전자의 발현을 위해 pCold-II 발현 벡터에 클로닝 하였으며 클로닝 된 플라스미드는 E. coli strain BL21 (DE3)에 형질전환 하여 IPTG를 이용해 발현을 유도하였다. 재조합 된 XK 단백질의 크기는 약 48 kDa이었다. 이 발현된 단백질은 affinity chromatography를 이용하여 정제하였으며 D-xylulose kinase에 따른 enzymatic activity를 분석하였다. D-xylulose와 ATP로 실행한 XK enzyme kinetic 연구는 각각 250±20 μM과 1,300±50 μM의 Km value를 보였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과는 분자적 수준에서 D-xylulose kinase의 특성연구의 보다 넓은 지식적 기초를 제공할 것으로 사료된다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.