Экспрессия и очистка рекомбинантного термостабильного ДНК-связывающего белка Sso7d
https://doi.org/10.29235/1561-8331-2023-59-3-225-233
Аннотация
Белок Sso7d обладает исключительной стабильностью структуры, а также способностью высокоспецифично связываться с ДНК, что делает белок перспективным модулем для создания химерных белков и тест-систем. Sso7d является компонентом химерных высокоточных ДНК-полимераз, способных осуществлять полимеразную цепную реакцию даже в присутствии ингибиторов ПЦР. Применение более быстрого, простого и высокопроизводительного метода получения белка позволит существенно сократить расходы на создание биосенсоров и на проведение анализов. Описан новый эффективный способ получения рекомбинантного белка Sso7d с высокой степенью чистоты без использования аффинной хроматографии.
Ключевые слова
Sso7d,
ДНК-связывающий белок,
гетерологическая экспрессия,
выделение белка,
ультрафильтрация,
рекомбинантный белок
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке Национальной академии наук Беларуси (грант № 2022-27-009).
Об авторах
А. Б. Саченко
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Саченко Антон Борисович – мл. науч. сотрудник, аспирант
ул. Купревича, 5/2, 220141, Минск
М. Травкина
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Травкина Мария – науч. сотрудник
ул. Купревича, 5/2, 220141, Минск
В. В. Щур
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Щур Вероника Владимировна – науч. сотрудник
ул. Купревича, 5/2, 220141, Минск
C. А. Усанов
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Усанов Сергей Александрович – член-корреспондент, д-р хим. наук
ул. Купревича, 5/2, 220141, Минск
А. В. Янцевич
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Янцевич Алексей Викторович – канд. хим. наук, доцент, зав. лаб
ул. Купревича, 5/2, 220141, Минск
Список литературы
1. Solution structure and DNA-binding properties of a thermostable protein from the archaeon Sulfolobus solfataricus / H. Baumann [et al.] // Nat. Struct. Biol. ‒ 1994. ‒ Vol. 1, № 11. ‒ P. 808‒819. https://doi.org/10.1038/nsb1194-808
2. An overview of the structures of protein-DNA complexes / N. M. Luscombe [et al.] // Genome Biol. ‒ 2000. ‒ Vol. 1, № 1. ‒ Reviews001. https://doi.org/10.1186/gb-2000-1-1-reviews001
3. A single-point mutation in the extreme heat- and pressure-resistant sso7d protein from sulfolobus solfataricus leads to a major rearrangement of the hydrophobic core / R. Consonni [et al.] // Biochemistry. ‒ 1999. ‒ Vol. 38, № 39. ‒ P. 12709‒12717. https://doi.org/10.1021/bi9911280
4. Investigations of Sso7d catalytic residues by NMR titration shifts and electrostatic calculations / R. Consonni [et al.] // Biochemistry. ‒ 2003. ‒ Vol. 42, № 6. ‒ P. 1421‒1429. https://doi.org/10.1021/bi0265168
5. Guanidine-induced unfolding of the Sso7d protein from the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus / V. Granata [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. ‒ 2004. ‒ Vol. 34, № 3. ‒ P. 195‒201. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2004.04.002
6. The Sso7d DNA-binding protein from Sulfolobus solfataricus has ribonuclease activity / E. Shehi [et al.] // FEBS Lett. ‒ 2001. ‒ Vol. 497, № 2–3. ‒ P. 131‒136. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(01)02455-3
7. Annealing of complementary DNA strands above the melting point of the duplex promoted by an archaeal protein / A. Guagliardi [et al.] // J. Mol. Biol. ‒ 1997. ‒ Vol. 267, № 4. ‒ P. 841‒848. https://doi.org/10.1006/jmbi.1996.0873
8. Increasing the homogeneity, stability and activity of human serum albumin and interferon-alpha2b fusion protein by linker engineering / H. L. Zhao [et al.] // Protein Expr Purif. ‒ 2008. ‒ Vol. 61, № 1. ‒ P. 73‒77. https://doi.org/10.1016/j.pep.2008.04.013
9. Thermal unfolding of small proteins with SH3 domain folding pattern / S. Knapp [et al.] // Proteins. ‒ 1998. ‒ Vol. 31, № 3. ‒ P. 309‒319. https://doi.org/10.1002/(sici)1097-0134(19980515)31:3
10. A 45-Amino-Acid Scaffold Mined from the PDB for High-Affinity Ligand Engineering / M. A. Kruziki [et al.] // Chem. Biol. ‒ 2015. ‒ Vol. 22, № 7. ‒ P. 946‒956. https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2015.06.012
11. DNA bending, compaction and negative supercoiling by the architectural protein Sso7d of Sulfolobus solfataricus / A. Napoli [et al.] // Nucleic Acids Res. ‒ 2002. ‒ Vol. 30, № 12. ‒ P. 2656‒2662. https://doi.org/10.1093/nar/gkf377
12. Design of pH sensitive binding proteins from the hyperthermophilic Sso7d scaffold / N. Gera [et al.] // PLoS One. ‒ 2012. ‒ Vol. 7, № 11. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0048928
13. Loving, G. S. Monitoring protein interactions and dynamics with solvatochromic fluorophores / G. S. Loving, M. Sainlos, B. Imperiali // Trends Biotechnol. ‒ 2010. ‒ Vol. 28, № 2. ‒ P. 73‒83. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2009.11.002
14. Design Principles for SuCESsFul Biosensors: Specific Fluorophore/Analyte Binding and Minimization of Fluorophore/Scaffold Interactions / S. de Picciotto [et al.] // J. Mol. Biol. ‒ 2016. ‒ Vol. 428, № 20. ‒ P. 4228‒4241. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2016.07.004
15. Activity-based assessment of an engineered hyperthermophilic protein as a capture agent in paper-based diagnostic tests / E. A. Miller [et al.] // Mol. Syst. Des. Eng. ‒ 2016. ‒ Vol. 1, № 4. ‒ P. 377‒381. https://doi.org/10.1039/c6me00032k
16. 5′-DMT-protected double-stranded DNA: Synthesis and competence to enzymatic reactions / V. V. Shchur [et al.] // Analytical Biochemistry. ‒ 2021. ‒ Vol. 617. ‒ P. 114‒115. https://doi.org/10.1016/j.ab.2021.114115
17. Gill, S. C. Calculation of protein extinction coefficients from amino acid sequence data / S. C. Gill, P. H. von Hippel // Anal. Biochem. ‒ 1989. ‒ Vol. 182, № 2. ‒ P. 319‒326. https://doi.org/10.1016/0003-2697(89)90602-7
18. Edmondson, S. P. DNA binding proteins Sac7d and Sso7d from Sulfolobus / S. P. Edmondson, J. W. Shriver // Methods Enzymol. ‒ 2001. ‒ Vol. 334. ‒ P. 129‒145. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(01)34463-4
19. Thermal stability and DNA binding activity of a variant form of the Sso7d protein from the archeon Sulfolobus solfataricus truncated at leucine 54 / E. Shehi [et al.] // Biochemistry. ‒ 2003. ‒ Vol. 42, № 27. ‒ P. 8362‒8368. https://doi.org/10.1021/bi034520t
20. Highly stable binding proteins derived from the hyperthermophilic Sso7d scaffold / N. Gera [et al.] // J. Mol. Biol. ‒ 2011. ‒ Vol. 409, № 4. ‒ P. 601‒616. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2011.04.020
21. Hyperthermostable binding molecules on phage: Assay components for point-of-care diagnostics for active tuberculosis infection / N. Zhao [et al.] // Anal. Biochem. ‒ 2017. ‒ Vol. 521. ‒ P. 59‒71. https://doi.org/10.1016/j.ab.2016.12.021
Рецензия
Просмотров: 395
Послать статью по эл. почте 