1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Прикладная биохимия и микробиология
  4. T. 59, № 5, 2023

Прикладная биохимия и микробиология, 2023, T. 59, № 5, стр. 465-471

Сравнение биохимических свойств рекомбинантных химозинов альпака (Vicugna pacos), полученных в про- и эукариотеческой системах экспрессии

С. В. Беленькая 1, 2, В. В. Ельчанинов 3, В. Ю. Чиркова 4, Д. Н. Щербаков 1, 4, *

1 Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии “Вектор” Роспотребнадзора
630559 р. п. Кольцово, Россия

2 Новосибирский государственный университет
630090 Новосибирск, Россия

3 Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, Сибирский НИИ сыроделия
656910 Барнаул-51, Россия

4 Алтайский государственный университет
656049 Барнаул, Россия

* E-mail: dnshcherbakov@gmail.com

Поступила в редакцию 28.03.2023
После доработки 23.04.2023
Принята к публикации 28.04.2023

Аннотация

На основе дрожжей Kluyveromyces lactis разработан штамм-продуцент рекомбинантного прохимозина альпака (Vicugna pacos). Проведен сравнительный анализ биохимических свойств рекомбинантного химозина альпака, полученного в системах экспрессии K. lactis и Escherichia coli. Установлено, что рекомбинантный химозин альпака, синтезированный в K. lactis превосходил аналог, полученный в E. coli, по числу оборотов фермента в 12.9 раза, а по каталитической эффективности – в 2.9 раза. По сравнению с химозином, экспрессированным в E. coli, фермент, полученный в эукариотическом продуценте, имел повышенный на 5°C порог термостабильности. Замена прокариотического продуцента на эукариотический, усиливала падение молокосвертывающей активности фермента в ответ на изменение рН молока от 6.1 до 6.9, что сопровождалось увеличением продолжительности коагуляции на 8–35%. При повышении концентрации CaCl2 в субстрате коагуляционная активность целевого фермента, синтезированного в E. coli была на 12–14% выше, чем у его аналога, полученного в K. lactis.

Ключевые слова: рекомбинантный химозин альпака, прокариотическая система экспрессии, эукариотическая система экспрессии, Kluyveromyces lactis, биохимические свойства, кинетика Михаэлиса-Ментен

Список литературы

  1. Belenkaya S.V., Balabova D.V., Belov A.N, Koval A.D., Shcherbakov D.N., Elchaninov V.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2020. V. 56. № 4. P. 363–372.

  2. Ельчанинов В.В. Проблема поиска новых молокосвертывающих ферментов для сыроделия: критерии выбора источников генов для получения рекомбинантных химозинов. Барнаул: Изд. Алтайского гос. ун-та, 2021. 170 с.

  3. Ma X., Yao B., Zheng W., Li L. // J. Microbiol. Biotechnol. 2020. V. 20. № 3. P. 550–557.

  4. Dajani R., Sharp S., Graham S., Bethell S.S., Cooke R.M., Jamieson D.J., Coughtrie M.W. // Protein Expr. Purif. 1999. V. 16. №1. P. 11–18.

  5. Pal Roy M., Mazumdar D., Dutta S., Saha S.P., Ghosh S. // PloS one. 2016. V. 11. № 1. P. e0145745.

  6. Lawton M.P., Philpot R.M. // J. Biol. Chem. 1993. V. 268. № 8. P. 5728–5734.

  7. Stone M.J., Ruf W., Miles D.J., Edgington T.S., Wright P.E. // Biochem. J. 1995. V. 310. № 2. P. 605–614.

  8. Wang P., Zhang J., Sun Z., Chen Y., Gurewich V., Liu J.N. // Thromb. Res. 2000. V. 100. № 5. P. 461–467.

  9. Sauerzapfe B., Engels L., Elling L. // Enzyme Microb. Technol. 2008. V. 43. № 3. P. 289–296.

  10. Belenkaya S.V., Elchaninov V.V., Shcherbakov D.N. // Biotekhnologiya. 2021. V. 37. № 5. P. 20–27.

  11. Рудометов А.П., Беленькая С.В., Щербаков Д.Н., Балабова Д.В., Кригер А.В., Ельчанинов В.В. // Сыроделие и маслоделие. 2017. Т. 6. С. 40–43.

  12. Belenkaya S.V., Rudometov A.P., Shcherbakov D.N., Balabova D.V., Kriger A.V., Belov A.N., Koval A.D., Elchaninov V.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2018. V. 54. № 6. P. 569–576.

  13. Belenkaya S.V., Shcherbakov D.N., Balabova D.V., Belov A.N., Koval A.D., Elchaninov V.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2020. V. 56. № 6. P. 647–656.

  14. Belenkaya S.V., Bondar A.A., Kurgina T.A., Elchaninov V.V., Bakulina A.Yu., Rukhlova E.A., Lavrik O.I., Ilyichev A.A., Shcherbakov D.N. // Biochemistry (Moscow). 2020. V. 85. № 7. P. 781–791.

  15. Kappeler S.R., van den Brink H.(J.)M., Rahbek-Nielsen H., Farah Z., Puhan Z., Hansen E.B., Johansen E. // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2006. V. 342. № 2. P. 647–654.

  16. Zhang Y., Li H., Wu H., Don Y., Liu N., Yang K. // Biochim. Biophys. Acta (BBA). 1997. V. 1343. № 2. P. 278–286.

  17. Jensen J.L., Molgaard A., Poulsen J.-C.N., Harboe M.K., Simonsen J.B., Lorentzen A.M., Hjerno K., van den Brink J.M., Qvist K.B., Larsen S. // Acta Cryst. (Section D, Biol. Crystallogr.). 2013. V. 69. № 5. P. 901–913.

  18. Horne D.S. // Curr. Opin. Coll. Interface Sci. 2002. V. 7. P. 456–461.

  19. Horne D.S. // Int. Dairy J. 1998. V. 8. P. 171–177.

  20. Lucey J.A. // J. Dairy Sci. 2002. V. 85. № 2. P. 281–294.

  21. Spohner S.C., Schaum V., Quitmann H., Czermak P. // J. Biotechnol. 2016. V. 222. P. 104–116.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Прикладная биохимия и микробиология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал