• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

定量解析大肠杆菌中氧化蛋白折叠活性。

A quantitative interpretation of oxidative protein folding activity in Escherichia coli.

机构信息

Division of Natural Sciences, School of Biosciences, University of Kent, Canterbury, UK.

出版信息

Microb Cell Fact. 2022 Dec 22;21(1):268. doi: 10.1186/s12934-022-01982-3.

DOI:10.1186/s12934-022-01982-3
PMID:36550495
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9773447/
Abstract

BACKGROUND

Escherichia coli is of central interest to biotechnological research and a widely used organism for producing proteins at both lab and industrial scales. However, many proteins remain difficult to produce efficiently in E. coli. This is particularly true for proteins that require post translational modifications such as disulfide bonds.

RESULTS

In this study we develop a novel approach for quantitatively investigating the ability of E. coli to produce disulfide bonds in its own proteome. We summarise the existing knowledge of the E. coli disulfide proteome and use this information to investigate the demand on this organism's quantitative oxidative folding apparatus under different growth conditions. Furthermore, we built an ordinary differential equation-based model describing the cells oxidative folding capabilities. We use the model to infer the kinetic parameters required by the cell to achieve the observed oxidative folding requirements. We find that the cellular requirement for disulfide bonded proteins changes significantly between growth conditions. Fast growing cells require most of their oxidative folding capabilities to keep up their proteome while cells growing in chemostats appear limited by their disulfide bond isomerisation capacities.

CONCLUSION

This study establishes a novel approach for investigating the oxidative folding capacities of an organism. We show the capabilities and limitations of E. coli for producing disulfide bonds under different growth conditions and predict under what conditions excess capability is available for recombinant protein production.

摘要

背景

大肠杆菌是生物技术研究的核心关注点,也是在实验室和工业规模生产蛋白质的广泛应用的生物体。然而,许多蛋白质仍然难以在大肠杆菌中高效生产。对于需要翻译后修饰(如二硫键)的蛋白质尤其如此。

结果

在这项研究中,我们开发了一种新的方法来定量研究大肠杆菌在其自身蛋白质组中形成二硫键的能力。我们总结了大肠杆菌中二硫键蛋白质组的现有知识,并利用这些信息来研究在不同生长条件下,该生物体对定量氧化折叠装置的需求。此外,我们构建了一个基于常微分方程的模型来描述细胞的氧化折叠能力。我们使用该模型推断出细胞实现观察到的氧化折叠要求所需的动力学参数。我们发现,细胞对二硫键结合蛋白的需求在生长条件之间有显著变化。快速生长的细胞需要其大部分氧化折叠能力来维持其蛋白质组,而在恒化器中生长的细胞似乎受到其二硫键异构化能力的限制。

结论

这项研究建立了一种新的方法来研究生物体的氧化折叠能力。我们展示了大肠杆菌在不同生长条件下生产二硫键的能力和局限性,并预测了在什么条件下有多余的能力可用于重组蛋白生产。

相似文献

1
A quantitative interpretation of oxidative protein folding activity in Escherichia coli.定量解析大肠杆菌中氧化蛋白折叠活性。
Microb Cell Fact. 2022 Dec 22;21(1):268. doi: 10.1186/s12934-022-01982-3.
2
SHuffle, a novel Escherichia coli protein expression strain capable of correctly folding disulfide bonded proteins in its cytoplasm.Shuffle,一种新型大肠杆菌蛋白表达菌株,能够在细胞质中正确折叠二硫键蛋白。
Microb Cell Fact. 2012 May 8;11:56. doi: 10.1186/1475-2859-11-56.
3
Harnessing the potential of bacterial oxidative folding to aid protein production.利用细菌氧化折叠的潜力来辅助蛋白质生产。
Mol Microbiol. 2021 Jul;116(1):16-28. doi: 10.1111/mmi.14700. Epub 2021 Feb 25.
4
Production of Disulfide-Bonded Proteins in Escherichia coli.在大肠杆菌中生产二硫键连接的蛋白质。
Curr Protoc Mol Biol. 2014 Oct 1;108:16.1B.1-16.1B.21. doi: 10.1002/0471142727.mb1601bs108.
5
DsbA and DsbC-catalyzed oxidative folding of proteins with complex disulfide bridge patterns in vitro and in vivo.DsbA和DsbC在体外和体内催化具有复杂二硫键模式的蛋白质的氧化折叠。
J Mol Biol. 2003 Jan 17;325(3):495-513. doi: 10.1016/s0022-2836(02)01248-2.
6
Disulfide Bond Formation in the Periplasm of .在……周质中的二硫键形成 。 你提供的原文似乎不完整,“of”后面缺少具体内容。
EcoSal Plus. 2019 Feb;8(2). doi: 10.1128/ecosalplus.ESP-0012-2018.
7
Highly efficient folding of multi-disulfide proteins in superoxidizing Escherichia coli cytoplasm.多二硫键蛋白在超氧化大肠杆菌细胞质中的高效折叠
Biotechnol Bioeng. 2014 Dec;111(12):2520-7. doi: 10.1002/bit.25309. Epub 2014 Aug 5.
8
Disruption of reducing pathways is not essential for efficient disulfide bond formation in the cytoplasm of E. coli.在大肠杆菌的细胞质中,还原途径的中断对于高效形成二硫键并非必需。
Microb Cell Fact. 2010 Sep 13;9:67. doi: 10.1186/1475-2859-9-67.
9
Comparative proteome analysis in an Escherichia coli CyDisCo strain identifies stress responses related to protein production, oxidative stress and accumulation of misfolded protein.大肠杆菌 CyDisCo 菌株的比较蛋白质组分析鉴定了与蛋白质生产、氧化应激和错误折叠蛋白积累相关的应激反应。
Microb Cell Fact. 2019 Jan 29;18(1):19. doi: 10.1186/s12934-019-1071-7.
10
Interaction of Periplasmic Fab Production and Intracellular Redox Balance in Affects Product Yield.周质内 Fab 产物的相互作用和细胞内氧化还原平衡影响产物产量。
ACS Synth Biol. 2022 Feb 18;11(2):820-834. doi: 10.1021/acssynbio.1c00502. Epub 2022 Jan 18.

引用本文的文献

1
Recent advances in recombinant production of soluble proteins in E. coli.大肠杆菌中可溶性蛋白质重组生产的最新进展。
Microb Cell Fact. 2025 Jan 16;24(1):21. doi: 10.1186/s12934-025-02646-8.
2
At what cost? The impact of bacteriophage resistance on the growth kinetics and protein synthesis of Escherichia coli.代价是什么?噬菌体抗性对大肠杆菌生长动力学和蛋白质合成的影响。
Environ Microbiol Rep. 2024 Dec;16(6):e70046. doi: 10.1111/1758-2229.70046.

本文引用的文献

1
Simple But Efficacious Enrichment of Integral Membrane Proteins and Their Interactions for In-Depth Membrane Proteomics.简单而有效的整体膜蛋白及其相互作用的富集用于深入的膜蛋白质组学。
Mol Cell Proteomics. 2022 May;21(5):100206. doi: 10.1016/j.mcpro.2022.100206. Epub 2022 Jan 25.
2
UniProt: the universal protein knowledgebase in 2021.UniProt:2021 年的通用蛋白质知识库。
Nucleic Acids Res. 2021 Jan 8;49(D1):D480-D489. doi: 10.1093/nar/gkaa1100.
3
Array programming with NumPy.使用 NumPy 进行数组编程。
Nature. 2020 Sep;585(7825):357-362. doi: 10.1038/s41586-020-2649-2. Epub 2020 Sep 16.
4
Structural Basis of the Subcellular Topology Landscape of ..的亚细胞拓扑结构景观的结构基础
Front Microbiol. 2019 Jul 24;10:1670. doi: 10.3389/fmicb.2019.01670. eCollection 2019.
5
Enhancing Recombinant Protein Yields in the Periplasm by Combining Signal Peptide and Production Rate Screening.通过结合信号肽和生产率筛选提高周质中重组蛋白产量
Front Microbiol. 2019 Jul 23;10:1511. doi: 10.3389/fmicb.2019.01511. eCollection 2019.
6
A high-speed search engine pLink 2 with systematic evaluation for proteome-scale identification of cross-linked peptides.具有系统评估功能的高速搜索引擎 pLink 2,可用于蛋白质组规模的交联肽鉴定。
Nat Commun. 2019 Jul 30;10(1):3404. doi: 10.1038/s41467-019-11337-z.
7
Tellurium: An extensible python-based modeling environment for systems and synthetic biology.碲:一个基于Python的用于系统生物学和合成生物学的可扩展建模环境。
Biosystems. 2018 Sep;171:74-79. doi: 10.1016/j.biosystems.2018.07.006. Epub 2018 Jul 25.
8
PyCoTools: a Python toolbox for COPASI.PyCoTools:COPASI 的 Python 工具包。
Bioinformatics. 2018 Nov 1;34(21):3702-3710. doi: 10.1093/bioinformatics/bty409.
9
Efficient soluble expression of disulfide bonded proteins in the cytoplasm of Escherichia coli in fed-batch fermentations on chemically defined minimal media.在化学限定的基本培养基上进行补料分批发酵时,二硫键结合蛋白在大肠杆菌细胞质中的高效可溶性表达。
Microb Cell Fact. 2017 Jun 15;16(1):108. doi: 10.1186/s12934-017-0721-x.
10
The quantitative and condition-dependent Escherichia coli proteome.定量且依赖条件的大肠杆菌蛋白质组
Nat Biotechnol. 2016 Jan;34(1):104-10. doi: 10.1038/nbt.3418. Epub 2015 Dec 7.