Comparison of SUMO fusion technology with traditional gene fusion systems: enhanced expression and solubility with SUMO

doi:10.1110/ps.051812706

比较研究

.2006年1月；15(1):182-9.

doi:10.1110/ps.051812706。 Epub 2005年12月1日。

SUMO融合技术与传统基因融合系统的比较：SUMO增强表达和溶解度

杰弗里·G·大理石¹, 苏珊·爱德瓦塔尔, 林一亭, 彼得·林, 荀佐, Tauseef R Butt公司

附属公司

PMID： 16322573
预防性维修识别码：下午242369
内政部： 10.1110/ps.051812706

比较研究

SUMO融合技术与传统基因融合系统的比较：SUMO增强了表达和溶解性

杰弗里·G·大理石等。蛋白质科学. 2006年1月.

.2006年1月；15(1):182-9.

doi:10.1110/ps.051812706。 Epub 2005年12月1日。

作者

杰弗里·G·大理石¹, 苏珊·爱德瓦塔尔, 林一亭, 彼得·林, 荀佐, Tauseef R Butt公司

附属

¹LifeSensors Inc.，美国宾夕法尼亚州马尔文市Great Valley Parkway 271号，邮编：19355。

PMID： 16322573
预防性维修识别码：项目经理2242369
内政部： 10.1110/ps.051812706

摘要

尽管有许多基因融合系统可用，但重组蛋白在大肠杆菌中的表达仍然很困难。为难以表达的蛋白质建立最佳融合伙伴仍然是经验性的。为了确定哪种融合标签最适合难表达蛋白，对新描述的SUMO融合系统与各种常用的融合系统进行了比较分析。在本研究中，三种模型蛋白，增强型绿色荧光蛋白（eGFP）、基质金属蛋白酶13（MMP13）和肌肉生长抑制素（生长分化因子-8，GDF8），与麦芽糖结合蛋白（MBP）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）、硫氧还蛋白（TRX）、NUS A、泛素（Ub）和SUMO标签的C末端融合。这些构建物在大肠杆菌中表达，并评估其表达和溶解度。正如预期的那样，融合标签产生易处理数量的可溶性eGFP、MMP13和GDF8的能力各不相同。SUMO和NUS A融合显著提高了重组蛋白的表达和溶解性。然后确定SUMO和NUS A融合标签从其伴侣蛋白中移除的难易程度。SUMO融合物被天然SUMO蛋白酶切割，而AcTEV蛋白酶位点必须在NUS A及其伙伴蛋白之间进行工程。动力学分析表明，SUMO和AcTEV蛋白酶具有相似的KM值，但SUMO蛋白酶的kcat比AcTEV酶高25倍，表明这是一种催化效率更高的酶。综上所述，这些结果表明，SUMO在增强表达和溶解度方面优于常用的融合标签，与生成具有天然序列的重组蛋白不同。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
他的表达₆-GFP以及与Ub、SUMO、MBP、GST、TRX和NUS A蛋白的融合。*大肠杆菌*从LB增长到OD₆₀₀=0.6，37°C，用1 mM IPTG诱导，20°C孵育过夜。通过SDS-PAGE解析蛋白质组分，并用考马斯染色。箭头表示各蛋白带的预期/观察位置。（联合国）非工业化文化；（IN）诱导培养；（S）可溶性细胞裂解物；（IB）包涵体。

**图2。**
他的表达₆-MMP13（氨基酸20-274）和与Ub、SUMO、MBP、GST、TRX和NUS A蛋白的融合。*大肠杆菌*从LB增长到OD₆₀₀=0.6，37°C，用1 mM IPTG诱导，20°C孵育过夜。蛋白质组分通过SDS-PAGE进行解析，并用考马斯染色。箭头表示各蛋白带的预期/观察位置。（联合国）非工业化文化；（IN）诱导培养；（S）可溶性细胞裂解物；（IB）包涵体。

**图3。**
他的表达₆-GDF8和与Ub、SUMO、MBP、GST、TRX和NUS A蛋白的融合。*大肠杆菌*在LB中生长到OD₆₀₀=0.6，37°C，用1 mM IPTG诱导，20°C孵育过夜。蛋白质组分通过SDS-PAGE进行解析，并用考马斯染色。箭头表示各蛋白带的预期/观察位置。（联合国）非工业化文化；（IN）诱导培养；（S）可溶性细胞裂解物；（IB）包涵体。

**图4。**
(一)SUMO和AcTEV蛋白酶裂解SUMO-eGFP和NUSAeGFP的动力学数据。数据表示三个独立实验的平均值，误差条表示范围。使用非线性回归（R²如各图所示），并用于计算K_M（M）和k_猫（表2）。(B类)SDS凝胶描述了使用SUMO融合标签纯化GFP。可溶性细胞裂解物通过Ni-NTA柱，用20 mM咪唑洗涤，并用300 mM咪唑啉洗脱（亲和纯化）。在标准条件下用SUMO蛋白酶进行裂解，样品通过另一个Ni-NTA柱，去除SUMO酶和标签（减去）。在15%SDS-聚丙烯酰胺凝胶中分析SUMOGFP典型纯化的这些不同步骤。使用库马西蓝染色观察蛋白质。箭头表示各蛋白带的预期/观察位置。

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[1] Arechaga，I.、Miroux，B.、Runswick，M.J.和Walker，J.E.，2003年。uncB基因转录物的不稳定性抑制了大肠杆菌F1F（o）-ATPase亚单位a的过度表达。FEBS信函。547: 97–100.-公共医学

[2] Arechaga，I.、Miroux，B.、Runswick，M.J.和Walker，J.E.，2003年。uncB基因转录物的不稳定性抑制了大肠杆菌F1F（o）-ATPase亚单位a的过度表达。FEBS信函。547: 97–100.-公共医学

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[7] Creighton，T.E.1997年。熔融的小球对正确的蛋白质折叠有多重要？趋势生物化学。科学。22: 6–10.-公共医学

[8] Creighton，T.E.1997年。熔融的小球对正确的蛋白质折叠有多重要？趋势生物化学。科学。22: 6–10.-公共医学

[9] Davis，G.D.、Elisee，C.、Newham，D.M.和Harrison，R.G.，1999年。设计用于在大肠杆菌中可溶性表达的新融合蛋白系统。生物技术。比昂。65: 382–388.-公共医学

[10] Davis，G.D.、Elisee，C.、Newham，D.M.和Harrison，R.G.，1999年。设计用于在大肠杆菌中可溶性表达的新融合蛋白系统。生物技术。比昂。65: 382–388.-公共医学

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