Reconstitutie van het bacteriële glutamaatreceptorkanaal door inkapseling van een celvrij expressiesysteem

Celvrije expressie (CFE)-systemen zijn krachtige hulpmiddelen in de synthetische biologie die biomimicry van cellulaire functies zoals biosensing en energieregeneratie in synthetische cellen mogelijk maken. Reconstructie van een breed scala aan cellulaire processen vereist echter een succesvolle reconstructie van membraaneiwitten in het membraan van synthetische cellen. Hoewel de expressie van oplosbare eiwitten meestal succesvol is in gangbare CFE-systemen, is de reconstitutie van membraaneiwitten in lipidedubbellagen van synthetische cellen een uitdaging gebleken. Hier wordt een methode gedemonstreerd voor reconstitutie van een modelmembraaneiwit, bacteriële glutamaatreceptor (GluR0), in gigantische unilamellaire blaasjes (GUV's) als modelsynthetische cellen op basis van inkapseling en incubatie van de CFE-reactie in synthetische cellen. Door gebruik te maken van dit platform wordt het effect aangetoond van het vervangen van het N-terminale signaalpeptide van GluR0 door proteorhodopsine signaalpeptide op succesvolle cotranslationele translocatie van GluR0 in membranen van hybride GUV's. Deze methode biedt een robuuste procedure die celvrije reconstitutie van verschillende membraaneiwitten in synthetische cellen mogelijk maakt.