La mejor solución para expresar proteínas tóxicas en E. coli es que haces trampa. En lugar de enfocarse en la expresión de proteínas desde la perspectiva del desarrollo de cepas, debe observar diferentes condiciones de funcionamiento que impiden que su proteína mate sus células.
Francamente hablando, si produces suficiente de cualquier cosa, eventualmente matará a tus células. Si las células no se mueren de hambre, podrían engordar tanto con la proteína que estés produciendo que podría provocar el cierre del metabolismo o producir tantos cuerpos de inclusión que también encienda el sistema.
Una estrategia común que muchos grupos de expresión proteica intentan primero es utilizar líneas celulares que sobreexpresan chaperoninas como GroEL / GroES y Hsp para evitar la agregación de proteínas. Otros grupos han desarrollado cepas que tienen el sistema de secreción tipo III para transportar la proteína fuera de la célula antes de que se acumule.
Como se mencionó, hay algunas proteínas recombinantes que definitivamente se sabe que matan a E. coli . Por ejemplo, los factores de transcripción del ADN se producen bien en las células de los mamíferos, pero finalmente activan los genes que no desea que se activen. Sin embargo, producidos en E. coli , ya que no se producen en un ER, los TF se unirán al ADN mismo y matarán a las células.
Estas no son cosas triviales para superar mediante ingeniería de deformación. Sin embargo, puede mitigar los efectos a través de cambios en el proceso. Por ejemplo, en lugar de inducir a sus células al principio del proceso, puede esperar hasta llegar a una masa crítica y luego inducir la expresión hasta que todos mueran por una explosión rápida. Alternativamente, puede intentar un cambio de temperatura masivo y realizar una expresión de temperatura fría a 25 ° C o 10 ° C. Si está produciendo enzimas tóxicas o proteínas que se unen en todas partes, puede disminuir la tasa de muerte al alterar la termodinámica. Del mismo modo, agregar inhibidores de enzimas es otra forma de reducir el impacto de las enzimas tóxicas.
Nosotros engañamos más. En lugar de utilizar E. coli vivo, producimos nuestras proteínas tóxicas usando la síntesis de proteínas libres de células basadas en E. coli (CFPS). En resumen, se cultiva la E. coli , se lisan las células y se eliminan las agallas que contienen la maquinaria de síntesis de proteínas, se agrega algo de energía y se puede producir la proteína que prefiera sin preocuparse por mantener vivo el resto de la célula. Por supuesto, hay muchos otros desafíos que enfrentará al tratar de estabilizar un entorno abierto, pero es otra manera de usar E. coli para producir proteínas tóxicas.
