スフィンゴモナドおよびその他のアルファプロテオバクテリアのためのカミート誘導性遺伝子発現システム

調整可能なプロモーターは、幅広い用途向けの極めて重要な遺伝ツールを表しています。ここでは、スフィンゴモナドのこのようなシステムを提示します。これは、バイオレメディエーションと産業での使用の可能性に大きな関心を抱き、専用の誘導性遺伝子発現システムがこれまでに説明されていない系統発生的に多様な細菌のグループです。強力で構成的な合成プロモーターが遺伝的スクリーンを通して最初に特定され、その後、Pseudomonas Putida F1 CYM/CMTシステムのリプレッサーおよびオペレーターサイトと組み合わされました。PQ5と呼ばれる結果のプロモーターは、誘導剤のカミートに迅速に応答し、テストした異なるスフィンゴモナドで2〜3桁の最大誘導比を示します。さらに、モデル生物Caulobacter crescentus、Paracoccus denitrificans、メチロバクテリウムextorquensなど、他のアルファプロテオバクテリアでも機能的でした。非誘導状態では、PQ5からの発現は、Sphingomonas sp。strain fr1。PQ5ベースのプラスミドのセットが構築されており、融合がアフィニティタグまたは蛍光タンパク質に融合しています。

Tunable promoters represent a pivotal genetic tool for a wide range of applications. Here we present such a system for sphingomonads, a phylogenetically diverse group of bacteria that have gained much interest for their potential in bioremediation and their use in industry and for which no dedicated inducible gene expression system has been described so far. A strong, constitutive synthetic promoter was first identified through a genetic screen and subsequently combined with the repressor and the operator sites of the Pseudomonas putida F1 cym/cmt system. The resulting promoter, termed PQ5, responds rapidly to the inducer cumate and shows a maximal induction ratio of 2 to 3 orders of magnitude in the different sphingomonads tested. Moreover, it was also functional in other Alphaproteobacteria, such as the model organisms Caulobacter crescentus, Paracoccus denitrificans, and Methylobacterium extorquens. In the noninduced state, expression from PQ5 is low enough to allow gene depletion analysis, as demonstrated with the essential gene phyP of Sphingomonas sp. strain Fr1. A set of PQ5-based plasmids has been constructed allowing fusions to affinity tags or fluorescent proteins.