プロバイオティクスビフィドバクテリウムpseudocatenulatumにおけるエンテロウイルス71キャプシドタンパク質1のクローニングと発現

この研究では、Bifidobacterium pseudocatenulatum（B. pseudocatenulatum）M115におけるエンテロウイルス71ウイルスカプシドタンパク質1（EV71-VP1）のクローニングと発現を調査しました。これを達成するために、EV71-VP1のコドン最適化された遺伝子を分析、設計、合成、および転写プロモーターとターミネーター配列に隣接するプラスミドベクターにクローニングしました。プロモーターは、B。bifidumbgn4の大きなリボソームタンパク質をコードする遺伝子の構成的プロモーターであるp919のプロモーターに基づいていましたが、ターミネーターは乳頭乳頭のペプチダーゼN遺伝子のそれに基づいていました。このコンストラクトは、大腸菌XL1-Blueで増幅され、その後、電気トランス形成によりB. pseudocatenulatum M115に移動しました。ウエスタンブロット分析により、EV71-VP1は、選択された異種プロモーターの制御下でB. pseudocatenulatum M115で細胞内に発現していることが明らかになりました。さらに、プラスミドの安定性分析により、コンストラクトは160世代以上にわたって安定して維持され、ほとんどの将来の用途で十分に維持されました。この研究から導き出された結果は、高い市販のタンパク質と健康促進値を持つタンパク質の生産のために、細胞工場として特定の発現プラスミドを運ぶ細菌を利用する可能性を開きます。この研究の重要性と影響：この研究は、ヒトの状態から分離された新規プロバイオティクス株であるビフィドバクテリウムpseudocatenulatum M115におけるエンテロウイルス71ウイルスカプシドタンパク質1（EV71-VP1）のコドン最適化遺伝子の最初の成功した発現を実証しました。EV71-VP1は、Bifidobacterium種におけるウイルス遺伝子発現のための異種プロモーターとターミネーター配列の使用を支持する細菌細胞の細胞質においてB. bifidum BGN4に由来するp919プロモーターの制御下で構成的に発現しました。

This study investigated cloning and expression of enterovirus 71 viral capsid protein 1 (EV71-VP1) in Bifidobacterium pseudocatenulatum (B. pseudocatenulatum) M115. To achieve this, a codon-optimized gene coding for EV71-VP1 was analysed, designed, synthesized and cloned into a plasmid vector flanked by a transcriptional promoter and terminator sequences. The promoter was based on that of P919, a constitutive promoter of the gene encoding the large ribosomal protein of B. bifidum BGN4, while the terminator was based on that of the peptidase N gene of Lactococcus lactis. The construct was amplified in Escherichia coli XL1-blue and then transferred into B. pseudocatenulatum M115 by electrotransformation. Western blot analysis revealed that the EV71-VP1 was intracellularly expressed in B. pseudocatenulatum M115 under the control of the selected heterologous promoter. In addition, plasmid stability analysis showed the construct was maintained stably for more than 160 generations, enough for most future applications. The results derived from this study open the possibility to utilize the bacterium carrying a specific expression plasmid as cell factory for the production of proteins with high commercial and health-promoting value. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This study demonstrated the first successful expression of a codon-optimized gene coding for enterovirus 71 viral capsid protein 1 (EV71-VP1) in Bifidobacterium pseudocatenulatum M115, a novel probiotic strain isolated from human intestines. The EV71-VP1 was constitutively expressed under the control of P919 promoter derived from B. bifidum BGN4 in the cytoplasm of bacterial cells supporting the use of heterologous promoter and terminator sequences for viral gene expression in Bifidobacterium species.