UDP-糖基转移酶标准化表征方法
1. UGT的外源表达
为了减少糖基化的影响,优先选择原核体系进行表达,为了便于对目标蛋白的定量,需要给目标蛋白加上6*His等亲和标签,具体条件可以根据实际情况进行调整。
宿主细胞选择:植物UGT为可溶蛋白,选择大肠杆菌BL21作为表达宿主。
表达载体构建:将目的基因克隆到原核表达载体pET28a 中,在UGT的C短添加His标签,以方便后续纯化和检测。构建好的载体转化到BL21菌株中。
细胞培养:含有目的基因的大肠杆菌细胞首先接种至5 mL LB+卡那霉素的试管中,37℃培养12-16h。随后按照1%接种量转接至50 mL LB+卡那霉素的三角瓶中。37℃培养至OD600为0.6-0.8。
诱导表达:添加诱导剂IPTG至终浓度为200 mM,18℃,120 rpm诱导18-20 h以诱导目标蛋白的表达。 Tips:根不同UGT的表达情况,后续可适当优化诱导条件,例如诱导时间和诱导剂浓度。
诱导表达:添加诱导剂IPTG至终浓度为200 mM,18℃,120 rpm诱导18-20 h以诱导目标蛋白的表达。 Tips:根不同UGT的表达情况,后续可适当优化诱导条件,例如诱导时间和诱导剂浓度。
细胞裂解:诱导结束后,离心收获表达细胞,加入100 mM pH8.0的PBS缓冲液重悬细胞,使用高压匀浆机破碎细胞。
酶液制备:低温离心,取离心上清液为粗酶液。
2. UGT标准化功能表征:
UGT通常情况下很难通过纯化获得纯蛋白,所以可以用粗酶液进行表征。
粗酶液中UGT的定量,建议基于所带的亲和标签,用点杂交的方法进行测定。
测试环境:
(1) 糖基受体:0.5 mM
(2) 糖基供体:5 mM
(3) 吐温20:1%(可选,根据底物溶解度来确定)
(4) 粗酶液:40 uL
(5) 缓冲液:10ul 100mM PBS pH7.5或者pH 6.5
(6) 去离子水:补充体系到100ul
(7) 反应温度:20-40度
(8) 反应时间:40min
Tips: 如果UGT元件将来在大肠杆菌中使用,则标准标准条件中PBS缓冲液pH为7.5;如果将来在酵母中使用,则标准标准条件中PBS缓冲液pH为6.5。温度也根据使用细胞工厂的发酵温度来确定,一般可以使用30度。一般情况下,40min内UGT反应速度可以基本保持线性;
产物提取:根据底物的理化性质,选择合适的溶剂(如:正丁醇、乙酸乙酯等)从反应体系中萃取反应产物
产物检测:根据产物的理化性质以及灵敏度,选择合适的检测方法,如HPLC和LC-MS等方法。
根据实际结果,计算UGT的比酶活以及Km等各种动力学数据,并上传到元件库