Evolution of a split RNA polymerase as a versatile biosensor platform.
Evolution of a split RNA polymerase as a versatile biosensor platform.
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DOI：
10.1038/nchembio.2299
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发表时间：
2017-04
影响因子：
14.8
通讯作者：
Dickinson BC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pu J;Zinkus-Boltz J;Dickinson BC
将化学和生物化学输入转化为遗传输出的生物传感器对于生物工程和合成生物学是必不可少的。目前的生物传感器设计策略往往缺乏信噪比，需要对每个新的输入进行广泛的优化，以及在哺乳动物细胞中的性能差。在这里，我们报告了一个邻近依赖性分裂RNA聚合酶（RNAP）的发展作为一个通用的平台，生物传感器工程。在发现融合蛋白之间的相互作用调节分裂T7 RNAP的组装后，我们通过噬菌体辅助连续进化（PACE）优化了用于蛋白质-蛋白质相互作用检测的分裂RNAP组分。然后，我们应用所得到的“活性响应RNAP”（AR）系统来创建光和小分子激活的生物传感器，展示了该平台的“即插即用”性质。最后，我们验证了AR可以询问多维蛋白质-蛋白质相互作用，并在哺乳动物系统中触发RNA纳米结构产生，蛋白质合成和基因敲除，说明了AR在合成生物学应用中的多功能性。
Biosensors that transduce target chemical and biochemical inputs into genetic outputs are essential for bioengineering and synthetic biology. Current biosensor design strategies often suffer from a lack of signal-to-noise, requirements for extensive optimization for each new input, and poor performance in mammalian cells. Here we report the development of a proximity-dependent split RNA polymerase (RNAP) as a general platform for biosensor engineering. After discovering that interactions between fused proteins modulate the assembly of a split T7 RNAP, we optimized the split RNAP components for protein-protein interaction detection by phage-assisted continuous evolution (PACE). We then applied the resulting “activity-responsive RNAP” (AR) system to create light and small molecule activated biosensors, demonstrating the “plug-and-play” nature of the platform. Finally, we validated that ARs can interrogate multidimensional protein-protein interactions and trigger RNA nanostructure production, protein synthesis, and gene knockdown in mammalian systems, illustrating the versatility of ARs in synthetic biology applications.
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影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1038/nrm3738
发表时间：
2014-02
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
7.7
作者：
Feng, Justin;Jester, Benjamin W.;Baker, David
通讯作者：
Baker, David
影响因子：
48
作者：
Gibson, Daniel G.;Young, Lei;Smith, Hamilton O.
通讯作者：
Smith, Hamilton O.
DOI：
10.1073/pnas.262420099
发表时间：
2002-12-24
影响因子：
11.1
作者：
Baker, K;Bleczinski, C;Cornish, VW
通讯作者：
Cornish, VW