Анализ активности стероидогенного регуляторного белка острой фазы (STARD1) человека в клетках Escherichia coli

Abstract

Одним из главных препятствий для успешного использования в биотехнологических процессах клеток <i>Escherichia coli</i>, способных осуществлять трансформацию стероидов, является неэффективный транспорт в клетки стероидных субстратов. В работе тестирована возможность использования белка-переносчика холестерола человека - стероидогенного регуляторного белка острой фазы (STARD1) - для повышения эффективности поглощения стероидов клетками <i>E. coli</i>. Получены генетические конструкции для синтеза в клетках <i>E. coli</i> BL21(DE3) делетированной версии белка STARD1, включающей функциональный домен (66-285 аминокислотные остатки), или белка STARD1(66-285)-GFP, несущих на <i>N</i>-конце последовательность бактериального белка pelB, адресующую белок в периплазму. Анализ препаратов клеток <i>E. coli</i>/pET22b/STARD1-GFP с использованием флуориметрии и Вестерн-иммуноблоттинга подтвердил, что использованная система экспрессии обеспечивает синтез полноразмерного гетерологичного белка. С использованием флуоресцентной спектроскопии показано, что присутствие STARD1 обеспечивает увеличение эффективности ассимиляции NBD-меченых аналогов холестерола клетками <i>E. coli</i>/pET22b/STARD1 в 1,3-1,6 раза (<i>p</i> < 0,05) в сравнении с клетками дикого штамма<i>. </i>Таким образом, впервые обнаружено, что STARD1 человека способен проявлять функциональную активность в клетках бактерий, что открывает перспективы для оптимизации и использования фундаментально нового подхода для повышения эффективности поглощения стероидов клетками - включения в мембрану клетки специфического белка-переносчика, который может расширить арсенал методов, использующихся при получении штаммов микроорганизмов для синтеза широко востребованных стероидных соединений.