换一批运用翻译起始区结构优化实现广谱抗病毒蛋白PA在大肠杆菌中的高效表达
Efficient Expression of the Broad-spectrum Antiviral Protein PA in Escherichia coli by Using Structural Optimization of the Translation Initiation Region
摘要大肠杆菌是重要的生物工程宿主系统,约1/3上市蛋白质类生物技术药物由大肠杆菌重组生产.但是,密码子偏性所致目的蛋白表达水平较低、不具备真核生物部分翻译后修饰等多种因素,限制了大肠杆菌系统的广泛应用.广谱抗病毒蛋白,对类似新冠的新突发再发传染性疾病的高效防控具有重要意义.为了实现广谱抗病毒蛋白PA在大肠杆菌中的高效表达、拓展其应用潜能,通过密码子优化、结合mRNA翻译起始区(translation initiation region,TIR)二级结构最小自由能(minimum free energy,MFE)预测等,对PA在大肠杆菌中的表达水平进行了研究.结果发现:密码子的优化,可以实现PA在大肠杆菌中的表达,但是总体表达水平并不是十分理想.TIR二级结构MFE的大小与表达水平高低密切相关,通过密码子的同义突变进而改变TIR局部二级结构、MFE大小,可以进一步提高或降低PA的表达水平,从而从正反两个方面证实全局密码子的优化结合TIR局部二级结构驱动的MFE调整,是实现PA在大肠杆菌中高效表达的一种现实、有效策略,对蛋白质类生物技术药物在原核系统中的高效表达与规模化生产,具有重要应用价值.
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关键词
大肠杆菌原核表达翻译起始区mRNA二级结构密码子优化Escherichia coliProkaryotic expressionTranslation initiation regionmRNA secondary structureCodon optimization
分类号
Q819（生物工程应用）
栏目名称
DOI
10.13523/j.cb.2402013
发布时间
2024-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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