מוצרים

חלבוני מעבד אותות PII מפוזרים בפרוקריוטים ובצמחים שבהם הם שולטים במגוון תגובות אנבוליות.ייצור יתר יעיל של מטבוליטים דורש הרפיה של מעגלי הבקרה הסלולריים ההדוקים.כאן אנו מדגימים כי מוטציה נקודתית אחת בחלבון האיתות PII מה-cyanobacterium Synechocystis sp.PCC 6803 מספיק כדי לפתוח את מסלול הארגינין הגורם להצטברות יתר של הביופולימר cyanophycin (מולטי-L-arginyl-poly-L-aspartate).מוצר זה הוא בעל עניין ביוטכנולוגי כמקור לחומצות אמינו וחומצה פוליאספרטית.עבודה זו מדגימה גישה חדשה של הנדסת מסלולים על ידי תכנון חלבוני איתות PII מותאמים אישית.כאן, ה-Synechocystis sp.זן PCC6803 עם מוטציה PII-I86N צבר יתר על המידה ארגינין באמצעות הפעלה מכוננת של אנזים המפתח N-acetylglutamate kinase (NAGK). בזן המהונדס BW86, פעילות NAGK in vivo גדלה מאוד והובילה לתכולת ארגינין גבוהה יותר מפי עשרה. מאשר בסוג הבר.כתוצאה מכך, זן BW86 צבר עד 57% cyanophycin לכל מסת יבשה של תא בתנאים שנבדקו, שהיא התשואה הגבוהה ביותר של cyanophycin שדווחה עד כה.זן BW86 ייצר cyanophycin בטווח מסה מולקולרית של 25 עד >100 kDa;הסוג הבר ייצר את הפולימר בטווח של 30 עד >100 kDa. התשואה הגבוהה והמסה המולקולרית הגבוהה של ציאנופיצין המיוצר על ידי זן BW86 יחד עם הדרישות התזונתיות הנמוכות של ציאנובקטריה הופכות אותו לאמצעי מבטיח לייצור ביוטכנולוגי של ציאנופיסין.מחקר זה גם מדגים את ההיתכנות של הנדסת מסלולים מטבוליים באמצעות חלבון האיתות PII, המופיע בחיידקים רבים