Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

Экспрессия и применение HriCFP в E. coli: новый биосенсорный флуоресцентный белок

Хира Мехрин, Сальма Саид, Умут Герлевик, Аамира Тарик, Угур Сезерман, Зобия Норин, Сюньли Чжан, Саммер-уль Хасан и Хабиб Бохари*

Загрязнение окружающей среды металлоидами и тяжелыми металлами стало глобальной проблемой. Поэтому существует острая необходимость в разработке эффективных и недорогих подходов, которые могут способствовать эффективному мониторингу опасного уровня этих загрязнителей окружающей среды. Биосенсоры на основе микробных клеток и флуоресцентных белков предлагают относительно удобные и недорогие инструменты для анализа загрязнителей окружающей среды в отличие от традиционных инструментальных подходов. Флуоресцентные белки небольшого размера могут выдерживать воздействие денатурантов, высокой температуры и широкого диапазона pH. Эти характеристики, наряду с их потенциалом обнаружения различных токсичных аналитов, делают их подходящим кандидатом для разработки биосенсоров обнаружения на месте. Текущее исследование использует потенциал биосенсора нового флуоресцентного белка под названием HriCFP. HriCFP был экспрессирован в прокариотической системе (грамотрицательная E. coli), которая показала стабильную и незаметную экспрессию в бактериальных клетках. Биосенсоры на основе цельных клеток (WCB) были разработаны путем иммобилизации HriCFP, экспрессирующего непатогенные E. coli, через нитроцеллюлозную мембрану, легкоплавкую агарозу и гель силиката натрия. Эти иммобилизованные биосенсоры были протестированы на чувствительность обнаружения загрязнителей окружающей среды, т. е. тяжелых металлов (Cu(II), Hg(II), As(III)). Эти WCB продемонстрировали глубокое тушение флуоресценции при воздействии ряда тяжелых металлов. Эти биосенсоры оставались активными в течение 12 дней при 4°C, демонстрируя их потенциал для долгосрочной стабильности и хранения. Это исследование подразумевает, что HriCFP может иметь значительное преимущество перед другими более крупными и многомерными белками, поскольку он оказывает минимальное влияние на метаболизм штамма-хозяина и, следовательно, повышает его устойчивость в течение более длительного периода.