Augu peptīdu ciklāžu rekombinanta iegūšana un in vitro rekonstitūcija

Abstract

BURP domēna proteīni ir augu izcelsmes proteīni, kuriem nesen raksturota peptīdu ciklāzes aktivitāte. Dabā sastopamas gan BURP autociklāzes, gan BURP transciklāzes. Darba mērķis bija izpētīt BURP autociklāžu in vitro rekonstitūcijas pieejas, kā arī veikt rekombinantu lineāru peptīdu substrātu produkciju un pārbaudīt, vai rekonstitutētie BURP proteīni spēj veikt transciklizāciju. E. coli ekspresijas sistēmā producēja trīs augu sugu BURP domēna proteīnus un to rekonstitūcijai izmantoja šādas pieejas: ekspresija E. coli SHuffle šūnās, bezšūnu sintēze, ķīmiska refoldēšana. Izdevās veikt rekonstitūciju AhyBURP proteīnam un noteikt to stabilizējošus apstākļus, kā arī raksturot tā autociklizācijas reakciju. Darbs tika izstrādāts Latvijas Organiskās sintēzes institūtā starptautiskā studentu sintētiskās bioloģijas konkursa “iGEM 2023” ietvaros.

BURP domain proteins are plant proteins that have recently been characterized as peptide cyclases. In nature, both BURP autocyclases and BURP transcyclases are found. The aim of the study was to investigate the in vitro reconstitution of BURP autocyclases and to produce recombinant linear peptide substrates to test whether these BURP proteins are capable of transcyclization. BURPs from three plant species were produced using the E. coli expression system, and the following approaches were used for reconstitution: expression in E. coli SHuffle cells, cell-free synthesis, and chemical refolding. Successful reconstitution of the AhyBURP protein and characterization of its stablizing conditions were achieved. The work was done at the Latvian Institute of Organic Synthesis as part of the international synthetic biology competition "iGEM 2023".