Refolding of lysozyme assisted by molecular chaperones immobilized in cellulose: the operational conditions that affect refolding yields



Document title: Refolding of lysozyme assisted by molecular chaperones immobilized in cellulose: the operational conditions that affect refolding yields
Journal: Revista mexicana de ingeniería química
Database: PERIÓDICA
System number: 000378181
ISSN: 1665-2738
Authors: 1
1
2
1
Institutions: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, México, Distrito Federal. México
2Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Facultad de Farmacia, Cuernavaca, Morelos. México
Year:
Season: Abr
Volumen: 13
Number: 1
Pages: 83-91
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract Las proteínas recombinantes expresadas en Escherichia coli en muchas ocasiones se acumulan en forma de cuerpos de inclusión (IBs) por lo que para recuperar la actividad biológica de éstas, es necesario solubilizarlas de los IBs y llevar a cabo su replegamiento, proceso que representa una etapa limitante en la producción de proteínas recombinantes. Metodologías como la diálisis, dilución, uso de chaperones moleculares y técnicas cromatográficas, se han implementado con éxito en el laboratorio. Recientemente, para facilitar el uso de chaperones, se demostró que el dominio apical de GroEL (AD), y las oxidoreductasas DsbA y DsbC inmovilizadas en celulosa, asistieron eficientemente el replegamiento de rodanasa y lisozima. Sin embargo, para mejorar su potencial uso a una escala de producción, se requiere conocer cómo afectan las condiciones de operación y aditivos en los rendimientos de plegamiento. En este trabajo, evaluamos la cinética de replegamiento de lisozima asistida por dominio apical de GroEL (AD), y las oxidoreductasas DsbA y DsbC, solubles o inmovilizadas en celulosa usando diferentes concentraciones de lisozima, glicerol, GdnHCl y β-mercaptoethanol (β-ME), así como diferentes relaciones molares de chaperón: lisozima y la ausencia de un par redox. Estos resultados reportados pueden contribuir al diseño de estrategias para mejorar el uso de los chaperones molecular en el replegamiento de proteínas expresadas como cuerpos de inclusión
English abstract Expression of recombinant proteins in Escherichia coli often leads to formation of inclusion bodies (IBs). To recover the protein activity, the IBs are isolated, solubilized and refolded. The protein refolding processes play a major role in the production of recombinant proteins; thus, various methodologies have been implemented, including dilution, dialysis and column chromatography with or without the assistance of molecular chaperones. Recently, it was demonstrated that the apical domain of GroEL (AD), DsbA and DsbC immobilized on cellulose improved the effciency of chromatographic refolding of rhodanese and lysozyme. Although immobilized chaperones and foldases greatly improve refolding yields, their use has been limited. To improve their potential use at the bioprocess scale, it is essential to understand the effects of operational conditions and additives on refolding yields. Therefore, we investigated the lysozyme refolding kinetics assisted by the apical domain of GroEL (AD), DsbA and DsbC in either soluble or immobilized on cellulose with different lysozyme concentrations, different chaperone:lysozyme ratios, absence of redox pairing, presence of glycerol and presence of high concentrations of GdnHCl and β-mercaptoethanol (β-ME). Our results provide insight to improve the use of molecular chaperones in the refolding of recombinant proteins expressed as inclusion bodies
Disciplines: Química
Keyword: Bioquímica,
Biotecnología,
Proteínas recombinantes,
Plegamiento proteico,
Cuerpos de inclusión,
Chaperonas moleculares,
Celulosa,
Lisozima
Keyword: Chemistry,
Biochemistry,
Biotechnology,
Recombinant proteins,
Protein folding,
Inclusion bodies,
Molecular chaperone,
Cellulose,
Lysozyme
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