來(lái)自丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)的諾和諾德基金會(huì)生物可持續(xù)性基金會(huì)，查爾姆斯理工大學(xué)和KTH皇家理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)確定了9個(gè)基因目標(biāo)，這些目標(biāo)在組合沉默后將工程酵母細(xì)胞中的蛋白質(zhì)產(chǎn)量提高了2.2倍。

“該概念可以擴(kuò)展到其他酵母蛋白生產(chǎn)者，甚至一些絲狀真菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞工廠。任何與優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)生產(chǎn)商合作的組織都可以使用這些研究結(jié)果，”第一作者，Novo Nordisk基金會(huì)生物可持續(xù)性研究中心的Postdoc Guokun Wang說(shuō)。在DTU。

該方法用于改善酵母α-淀粉酶的產(chǎn)生 - α-淀粉酶是一種模型蛋白，其表明細(xì)胞中所尋找的蛋白質(zhì)(重組蛋白質(zhì))的總產(chǎn)量值。

沉默是一個(gè)強(qiáng)大的工具

通過(guò)確定適合通過(guò)RNA干擾(RNAi)沉默的幾個(gè)基因靶標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的酵母菌株。通過(guò)構(gòu)建與基因互補(bǔ)的短鏈/長(zhǎng)鏈RNA，干擾RNA與互補(bǔ)mRNA相互作用并指導(dǎo)其降解，導(dǎo)致較少的mRNA被翻譯，從而降低靶基因的表達(dá)。

RNAi的表達(dá)下調(diào)是有效合理篩選新的遺傳靶標(biāo)以進(jìn)行有益的表達(dá)調(diào)節(jié)的有力工具，因?yàn)樗阋饲铱焖佟?/p>

廣泛的文庫(kù)導(dǎo)致9個(gè)目標(biāo)基因

研究人員通過(guò)觀察增加的α-淀粉酶分泌作為改善重組蛋白產(chǎn)量的指標(biāo)，分析了酵母中大約243,000個(gè)沉默效應(yīng)子。

通過(guò)廣泛篩選含有分泌酶的單個(gè)細(xì)胞的微小液滴，研究人員設(shè)法挑選出9種基因，這些基因在沉默后可以改善蛋白質(zhì)分泌。這些基因參與細(xì)胞代謝，細(xì)胞周期以及蛋白質(zhì)修飾和降解。

“當(dāng)以不同的下調(diào)水平表達(dá)時(shí)，所有這些基因都會(huì)影響重組蛋白的產(chǎn)生。當(dāng)試圖建立優(yōu)化的酵母細(xì)胞工廠來(lái)生產(chǎn)工業(yè)酶或生物制藥蛋白時(shí)，這些知識(shí)非常重要，”王國(guó)坤說(shuō)。

科學(xué)家首先篩選了有益的RNAi靶標(biāo)。之后，他們研究了沉默的組合，導(dǎo)致了所謂的半理性方法。該研究現(xiàn)已在PNAS上發(fā)表。