Name: high throughput screening of fungal endoglucanase activity in escherichia coli
Uploaded: 2011-08-13T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High Throughput Screening of Fungal Endoglucanase Activity in Escherichia coli at JoVE.com

עבודה זו מומנה על ידי גורדון ובטי מור קרן, ועל ידי היוזמה המדע UNCF / מרק.

1. צלחת הקרנת הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף LB 25 גרם צמיחה בינוני, אגר 15g ו 1.5g carboxymethyl תאית (CMC) המצע במים מזוקקים עד 1 ליטר ו החיטוי לעקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מעוקר, לאפשר בינוני להצטנן ולהוסיף אנטיביוטיקה המתאימה IPTG לריכוז סופי של...

<ol>
	<li>Atsumi, S., Hanai, T., Liao, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-fermentative+pathways+for+synthesis+of+branched-chain+higher+alcohols+as+biofuels.">Non-fermentative pathways for synthesis of branched-chain higher alcohols as biofuels.</a> Nature. 451, 86-89 (2008).</li><li>Wilson, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulases+and+biofuels.">Cellulases and biofuels.</a> Curr Opin Biotechnol. 20, 295-299 (2009).</li><li>Qin, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+endoglucanase+II+from+Trichoderma+reesei+to+improve+the+catalytic+efficiency+at+a+higher+pH+optimum.">Engineering endoglucanase II from Trichoderma reesei to improve the catalytic efficiency at a higher pH optimum.</a> J Biotechnol. 135, 190-195 (2008).</li><li>Nakazawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+evolution+of+endoglucanase+III+(Cel12A)+from+Trichoderma+reesei.">Directed evolution of endoglucanase III (Cel12A) from Trichoderma reesei.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 83, 649-657 (2009).</li><li>Heinzelman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+family+of+thermostable+fungal+cellulases+created+by+structure-guided+recombination.">A family of thermostable fungal cellulases created by structure-guided recombination.</a> Proc Natl Acad Sci. 106, 5610-5615 (2009).</li><li>Heinzelman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SCHEMA+recombination+of+a+fungal+cellulase+uncovers+a+single+mutation+that+contributes+markedly+to+stability.">SCHEMA recombination of a fungal cellulase uncovers a single mutation that contributes markedly to stability.</a> J Biol Chem. 284, 26229-26233 (2009).</li><li>Lantz, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypocrea+jecorina+CEL6A+protein+engineering.">Hypocrea jecorina CEL6A protein engineering.</a> Biotechnol Biofuels. 8, 3-20 (2010).</li><li>Mahadevan, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site-directed+mutagenesis+and+CBM+engineering+of+Cel5A+(Thermotoga+maritima).">Site-directed mutagenesis and CBM engineering of Cel5A (Thermotoga maritima).</a> FEMS Microbiol Lett. 287, 205-211 (2008).</li><li>Nakazawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+catalytic+domains+of+Trichoderma+reesei+endoglucanase+I,+II,+and+III,+expressed+in+Escherichia+coli.">Characterization of the catalytic domains of Trichoderma reesei endoglucanase I, II, and III, expressed in Escherichia coli.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 81, 681-689 (2008).</li><li>Wang, H., Jones, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+the+Macrophomina+phaseolina+endoglucanase+(EGL+1)+gene+product+in+bacterial+and+yeast+expression+systems.">Properties of the Macrophomina phaseolina endoglucanase (EGL 1) gene product in bacterial and yeast expression systems.</a> Appl Biochem Biotechnol. 81, 153-160 (1999).</li><li>Howard, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzyme+activity+of+a+Phanerochaete+chrysosporium+cellobiohydrolase+(CBHI.1)+expressed+as+a+heterologous+protein+from+Escherichia+coli.">Enzyme activity of a Phanerochaete chrysosporium cellobiohydrolase (CBHI.1) expressed as a heterologous protein from Escherichia coli.</a> Afr J Biotechnol. 2, 296-300 (2003).</li><li>Howard, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+a+chimeric+Phanerochaete+chrysosporium+cellobiohydrolase+expressed+from+Escherichia+coli.">Characterisation of a chimeric Phanerochaete chrysosporium cellobiohydrolase expressed from Escherichia coli.</a> Afr J Biotechnol. 3, 349-352 (2004).</li><li>Teather, R. M., Wood, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Congo+red-polysaccharide+interactions+in+enumeration+and+characterization+of+cellulolytic+bacteria+from+the+bovine+rumen.">Use of Congo red-polysaccharide interactions in enumeration and characterization of cellulolytic bacteria from the bovine rumen.</a> Appl Env Microbiol. 43, 777-780 (1982).</li><li>Gilkes, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode+of+action+and+substrate+specificities+of+cellulases+from+cloned+bacterial+genes.">Mode of action and substrate specificities of cellulases from cloned bacterial genes.</a> J Bio Chem. 259, 10455-10459 (1984).</li></ol>

פרוטוקול המתואר כאן מאפשר זיהוי מהיר תפוקה גבוהה של אנזימים פעילים, עם מניפולציה מינימלית. איתור פעילות רגיש למדי, איכותית משקף את היקף הפעילות בתוך התא. קלות השימוש שעושה שיטה זו מתאימה למגוון רחב של ספריות האנזים, מוגבל רק על ידי ביטוי פונקציונלית E. coli. יתר על כ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><th> מגיב </th><th> חברה </th><th> מספר מוצר </th></tr><tr><td> IPTG </td><td> סיגמא </td><td> I1284 </td></tr><tr><td> קונגו אדום </td><td> סיגמא </td><td> C6277 </td></tr><tr><td> Carboxymethyl תאית </td><td> סיגמא </td><td> 360384 </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> סיגמא </td><td> S1679 </td></tr><tr><td> Bacto-agar </td><td> BD Biosciences </td><td> 214030 </td></tr><tr><td> המבדק צלחות </td><td> Thermo Scientific </td><td> 240845 </td></tr></tbody></table>

high throughput screening of fungal endoglucanase activity in escherichia coli

Cellulase אנזימים (endoglucanases, cellobiohydrolases, ו β-glucosidases) hydrolyze תאית לסוכרים רכיב, אשר בתורו יכול להיות מומר כהלים דלק 1. הפוטנציאל הידרוליזה אנזימטית של ביומסה cellulosic לספק אנרגיה מתחדשת הגביר את המאמצים מהנדס cellulases עבור 2 דלק חסכוני הייצור. עניין מיוחד הם cellulases פטרייתי 3-8, אשר כבר נמצאים בשימוש תעשייתי עבור מזונות ועיבוד טקסטיל. זיהוי וריאנטים פעיל בין ספריה של cellulases מוטציה הוא קריטי לתהליך ההנדסה; מוטנטים פעילים ניתן לבדוק נוספת תכונות משופרות ו / או נתון mutagenesis נוספים. הנדסה יעיל של cellulases פטרייתי כבר הקשו על ידי היעדר כלים גנטית אורגניזמים מקומיים על ידי קשיים בהבעת האנזימים המארחים Heterologous. לאחרונה, פיתח Morikawa ועמיתיו שיטה לביטוי ב E. coli התחומים הקטליטית של endoglucanases מ ח jecorina 3,9, פטריות תעשייתי חשוב עם יכולת להפריש cellulases בכמויות גדולות. פונקציונלית E. הביטוי coli כבר דווח על cellulases מן פטריות אחרים, כולל Macrophomina phaseolina 10 ו Phanerochaete chrysosporium 11-12. אנו מציגים שיטה ההקרנה תפוקה גבוהה של פעילות endoglucanase פטרייתי ב E. coli. (איור 1) שיטה זו משתמשת חיידקים המשותף צבען האדום קונגו (CR) כדי להמחיש השפלה אנזימטית של תאית carboxymethyl (CMC) על ידי תאים גוברת על בינוני מוצק. Assay פעילות דורשת ריאגנטים זולה, מניפולציה מינימלית, נותן תוצאות חד משמעיות כמו אזורי השפלה (&quot;הילות&quot;) במקום מושבה. למרות מדד כמותי של הפעילות האנזימטית לא ניתן לקבוע לפי שיטה זו, מצאנו כי גודל הילה בקורלציה עם הפעילות האנזימטית הכולל בתא. אפיון נוסף של שיבוטים חיובי הפרט יקבע, כושר חלבון יחסית. מסורתית חיידקי כל CMC / CR תא פעילות מבחני 13 לערב לשפוך CMC אגר המכיל על מושבות, אשר כפופה זיהום צולב, או תרבויות דוגרים בבארות אגר CMC, המהווה פחות נגישה ניסויים בקנה מידה גדול. כאן אנו מדווחים על פרוטוקול משופר משנה לשטוף שיטות קיימות 14 לפעילות cellulase: התאים גדלו על צלחות אגר CMC מוסרים לפני מכתים CR. פרוטוקול שלנו מפחית באופן משמעותי את זיהום צולבות היא מדרגית, המאפשר הקרנת מהירה של אלפי שיבוטים. בנוסף ח אנזימים jecorina, יש לנו הביע הוקרן וריאנטים endoglucanase מן aurantiacus Thermoascus ו Penicillium decumbens (שמוצג באיור 2), טוען כי פרוטוקול זה הוא ישים אנזימים מתוך מגוון רחב של אורגניזמים.

Watch this Scientific Journal Video about High Throughput Screening of Fungal Endoglucanase Activity in Escherichia coli at JoVE.com

High Throughput Screening of Fungal Endoglucanase Activity in Escherichia coli

אנו מתארים עלות נמוכה, גבוה שיטת התפוקה למסך לפעילות endoglucanase פטרייתי ב<em&gt; א coli.</em&gt; השיטה מסתמכת על readout ויזואלית פשוטה של ​​השפלה המצע, אינו דורש טיהור האנזים, והיא ניתנת להרחבה. זה מאפשר הקרנה מהירה של ספריות גדולות של וריאנטים של האנזים.

הקרנת תפוקה גבוהה של פעילות Endoglucanase פטרייתיים ב Escherichia coli</em

Cellulase enzymes (endoglucanases, cellobiohydrolases, and &beta;-glucosidases) hydrolyze cellulose into component sugars, which in turn can be converted ...

Research

JoVE Journal

Biology

High Throughput Screening of Fungal Endoglucanase Activity in Escherichia coli

An Assay for Measuring the Activity of Escherichia coli Inducible Lysine Decarboxyase

An Assay for Measuring the Activity of Escherichia coli Inducible Lysine Decarboxyase

Assay למדידת פעילות Escherichia coli ועין מתנהלת ליזין Decarboxyase

Escherichia coli is an enteric bacterium that is capable of growing over a wide range of pH values (pH 5 - 9)1 and, incredibly, is able to survive extreme ...

A High Throughput Screen for Biomining Cellulase Activity from Metagenomic Libraries

מסך התפוקה גבוהה עבור Biomining פעילות cellulase מספריות Metagenomic

Cellulose, the most abundant source of organic carbon on the planet, has wide-ranging industrial applications with increasing emphasis on biofuel ...

High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains

High-throughput Screening and Biosensing with Fluorescent C. elegans Strains

תפוקה גבוהה הקרנת ו biosensing עם פלורסנט ג elegans מתחים

High-throughput screening (HTS) is a powerful approach for identifying chemical modulators of biological processes.  However, many compounds identified in ...

High-throughput Screening for Small-molecule Modulators of Inward Rectifier Potassium Channels

הקרנת תפוקה גבוהה למאפנני מולקולה הקטנה של ערוצי אשלגן מיישרים פנימה

Specific members of the inward rectifier potassium (Kir) channel family are postulated drug targets for a variety of disorders, including hypertension, ...

High-throughput Functional Screening using a Homemade Dual-glow Luciferase Assay

הקרנה פונקציונלית תפוקה גבוהה באמצעות assay בלוציפראז Dual-זוהר תוצרת בית

We present a rapid and inexpensive high-throughput screening protocol to identify transcriptional regulators of alpha-synuclein, a gene associated with ...

High Throughput Quantitative Expression Screening and Purification Applied to Recombinant Disulfide-rich Venom Proteins Produced in E. coli

High Throughput Quantitative Expression Screening and Purification Applied to Recombinant Disulfide-rich Venom Proteins Produced in E. coli

הקרנת תפוקה גבוהה ביטוי כמותי וטיהור יישומים לחלבוני ארס רקומביננטי דיסולפיד עשירים הופק ב<em&gt; א coli</em

Escherichia coli (E. coli) is the most widely used expression system for the production of recombinant proteins for structural and functional studies. ...

Green Fluorescent Protein-based Expression Screening of Membrane Proteins in Escherichia coli

Green Fluorescent Protein-based Expression Screening of Membrane Proteins in Escherichia coli

הקרנה ירוקה פלורסנט מבוסס חלבון ביטוי של החלבונים ממברנה ב<em&gt; Coli Escherichia</em

The production of recombinant membrane proteins for structural and functional studies remains technically challenging due to low levels of expression and ...

The Multifaceted Benefits of Protein Co-expression in Escherichia coli

The Multifaceted Benefits of Protein Co-expression in Escherichia coli

תועלת רבה פנים של Co-ביטוי חלבון ב<em&gt; Coli Escherichia</em

We report here that the expression of protein complexes in vivo in Escherichia coli can be more convenient than traditional reconstitution experiments in ...

High-throughput Screening for Chemical Modulators of Post-transcriptionally Regulated Genes

הקרנת תפוקה גבוהה עבור כימית מאפננים של גני Post-תעתיק מוסדר

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays ...

Identification of Kinase-substrate Pairs Using High Throughput Screening

זיהוי של זוגות קינאז-מצע שימוש הקרנת תפוקה גבוהה


We have developed a screening platform to identify dedicated human protein kinases for phosphorylated substrates which can be used to elucidate novel ...