Thermostable exoshells fold and stabilize recombinant proteins.
Thermostable exoshells fold and stabilize recombinant proteins.
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DOI：
10.1038/s41467-017-01585-2
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发表时间：
2017-11-13
影响因子：
16.6
通讯作者：
Drum CL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Deshpande S;Masurkar ND;Girish VM;Desai M;Chakraborty G;Chan JM;Drum CL
重组蛋白的表达和稳定是基础生物学和应用生物学的基础。在这里，我们已经设计了一种热稳定蛋白纳米颗粒（tES），以提高表达和稳定的重组蛋白使用这种技术。tES为绿色荧光蛋白（GFPuv）、辣根过氧化物酶（HRPc）和海肾荧光素酶（rLuc）提供空间调节和电荷互补，将功能性体外折叠的产率提高约100倍。包封的酶保留了代谢小分子底物的能力，推测是通过tES壳中存在的四个4.5 nm孔。与未封装的对照相比，GFPuv在荧光中没有表现出光谱位移。由tES内化的热不稳定蛋白质对热、有机、离液序列高和蛋白水解变性具有抗性，并且可以通过温和的pH滴定然后通过蛋白水解从tES组装体中释放。改善重组蛋白的表达和稳定性仍然是一个重大挑战。在这里，作者将Archaeoglobus fulgidus铁蛋白工程化为热稳定的外壳，为重组蛋白提供空间调节和电荷互补，这可以将产量提高100倍。
The expression and stabilization of recombinant proteins is fundamental to basic and applied biology. Here we have engineered a thermostable protein nanoparticle (tES) to improve both expression and stabilization of recombinant proteins using this technology. tES provides steric accommodation and charge complementation to green fluorescent protein (GFPuv), horseradish peroxidase (HRPc), and Renilla luciferase (rLuc), improving the yields of functional in vitro folding by ~100-fold. Encapsulated enzymes retain the ability to metabolize small-molecule substrates, presumably via four 4.5-nm pores present in the tES shell. GFPuv exhibits no spectral shifts in fluorescence compared to a nonencapsulated control. Thermolabile proteins internalized by tES are resistant to thermal, organic, chaotropic, and proteolytic denaturation and can be released from the tES assembly with mild pH titration followed by proteolysis. Improving recombinant protein expression and stabilization remains a significant challenge. Here, the authors engineer Archaeoglobus fulgidus ferritin as a thermostable exoshell to provide steric accommodation and charge complementation for recombinant proteins, which can improve yields by 100 fold.
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