DVOŘÁK, Pavel, Lukáš CHRÁST, Pablo Ivan NIKEL, Radek FEDR, Karel SOUČEK, Miroslava SEDLÁČKOVÁ, Radka CHALOUPKOVÁ, Víctor LORENZO DE, Zbyněk PROKOP a Jiří DAMBORSKÝ. Exacerbation of Substrate Toxicity by IPTG in Escherichia coli BL21(DE3) Carrying a Synthetic Metabolic Pathway. Microbial Cell Factories. London: BioMed Central, 2015, roč. 14, December, s. "nestrankovano", 15 s. ISSN 1475-2859. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1186/s12934-015-0393-3.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Exacerbation of Substrate Toxicity by IPTG in Escherichia coli BL21(DE3) Carrying a Synthetic Metabolic Pathway
Autoři DVOŘÁK, Pavel (203 Česká republika, domácí), Lukáš CHRÁST (203 Česká republika, domácí), Pablo Ivan NIKEL (32 Argentina), Radek FEDR (203 Česká republika), Karel SOUČEK (203 Česká republika, domácí), Miroslava SEDLÁČKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Radka CHALOUPKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Víctor LORENZO DE (724 Španělsko), Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí) a Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání Microbial Cell Factories, London, BioMed Central, 2015, 1475-2859.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10600 1.6 Biological sciences
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.744
Kód RIV RIV/00216224:14310/15:00081393
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1186/s12934-015-0393-3
UT WoS 000367047300002
Klíčová slova anglicky Metabolic burden; Substrate toxicity; Escherichia coli; Heterologous metabolic pathway; Isopropyl beta-D-1-thiogalactopyranoside; Lactose; 1.2.3-trichloropropane; Metabolic engineering
Štítky AKR, EL OK, podil, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr., učo 1441. Změněno: 21. 3. 2017 07:57.
Anotace
Background: Heterologous expression systems based on promoters inducible with isopropyl-beta-D-1- thiogalactopyranoside (IPTG), e.g., Escherichia coli BL21(DE3) and cognate LacIQ/PlacUV5-T7 vectors, are commonly used for production of recombinant proteins and metabolic pathways. The applicability of such cell factories is limited by the complex physiological burden imposed by overexpression of the exogenous genes during a bioprocess. This burden originates from a combination of stresses that may include competition for the expression machinery, sidereactions due to the activity of the recombinant proteins, or the toxicity of their substrates, products and intermediates. However, the physiological impact of IPTG-induced conditional expression on the recombinant host under such harsh conditions is often overlooked. Results: The physiological responses to IPTG of the E. coli BL21(DE3) strain and three different recombinants carrying a synthetic metabolic pathway for biodegradation of the toxic anthropogenic pollutant 1,2,3-trichloropropane (TCP) were investigated using plating, flow cytometry, and electron microscopy. Collected data revealed unexpected negative synergistic effect of inducer of the expression system and toxic substrate resulting in pronounced physiological stress. Replacing IPTG with the natural sugar effector lactose greatly reduced such stress, demonstrating that the effect was due to the original inducer’s chemical properties. Conclusions: IPTG is not an innocuous inducer; instead, it exacerbates the toxicity of haloalkane substrate and causes appreciable damage to the E. coli BL21(DE3) host, which is already bearing a metabolic burden due to its content of plasmids carrying the genes of the synthetic metabolic pathway. The concentration of IPTG can be effectively tuned to mitigate this negative effect.
Návaznosti
GAP503/12/0572, projekt VaVNázev: Konstrukce syntetické metabolické dráhy pro degradaci důležitého environmentálního polutantu proteinovým a metabolickým inženýrstvím
Investor: Grantová agentura ČR, Konstrukce syntetické metabolické dráhy pro degradaci důležitého environmentlního polutantu proteinovým a metabolickým inženýrstvím
LM2011028, projekt VaVNázev: RECETOX ? Národní infrastruktura pro výzkum toxických látek v prostředí
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX Národní infrastruktura pro výzkum toxických látek v prostředí
LO1214, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
VytisknoutZobrazeno: 17. 7. 2024 12:46