Directed evolution of glyphosate oxidase and a chemiluminescence system for glyphosate detection: A comprehensive practical laboratory experiment on biotechnology.
글리포세이트 산화효소의 지향성 진화 및 글리포세이트 검출을 위한 화학발광 시스템: 생명공학에 관한 종합 실습 실험
Biochem Mol Biol Educ · 2023 · 51:302-311 · PMID 36971149 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 농업과 정책 > 기타·종설
3줄 요약
본 연구는 DNA 셔플링과 고속 스크리닝을 통해 글리포세이트 분해 활성이 증가한 글리포세이트 산화효소 변이체를 개발하고, 이를 발광면역분석법(CL) 바이오센서로 제작하는 실험 방법을 제시했다. 이 과정에서 대장균에 단백질을 과발현 및 정제하여 토양 내 글리포세이트 검출용 새로운 CL 바이오센서를 구축하였다. 본 연구는 생물학 전공 학부생들이 효소 기반의 CL 바이오센서 제작 등 핵심 분야를 실습할 수 있도록 안내하는 것을 목표로 한다.초록 전문 번역 · gemma4:e4b
본 논문은 용액 내 글리포세이트 농도를 보다 쉽게 측정하기 위한 효소 개발에 관한 포괄적인 실습 실험실 방법을 기술한다. 본 논문을 통해 생물학 전공 학부생들은 공학적 효소를 이용한 화학발광(CL) 바이오센서와 같은 다양한 기법을 활용하여 중요한 분야에서 연구 실험을 수행할 수 있으며, 분자생물학 실험실에서의 지도를 받는다. 글리포세이트 산화효소 돌연변이 라이브러리는 DNA 셔플링을 통해 구축되었고, 고속 처리 스크리닝 분석을 이용하여 글리포세이트 분해 활성이 증가된 글리포세이트 산화효소 변이가 선별되었다. 대장균(DE3)에서 단백질 과발현 및 친화성 크로마토그래피를 통한 정제 후, 이 글리포세이트 산화효소 변이 단백질을 루미놀-H2O2 반응과 결합시켜 토양 내 글리포세이트 검출을 위한 새로운 CL 바이오센서를 구축하였다.ORIGINAL ABSTRACT
This article describes a comprehensive practical laboratory method for developing an enzyme to more easily measure glyphosate levels in solution. Through this article, undergraduate students of biology majors can conduct research experiments in critical fields by utilizing various techniques, such as chemiluminescence (CL) biosensors with engineered enzymes and are guided in molecular biology laboratories. A glyphosate oxidase mutant library was constructed by DNA shuffling, and a glyphosate oxidase variant with increased glyphosate degradation activity was selected by using a high-throughput screening assay. Following protein overexpression in Escherichia coli (DE3) and purification by affinity chromatography, the glyphosate oxidase variant protein combined with luminol-H2 O2 reaction was constructed as a new CL biosensor for detecting glyphosate in soils.| 저자 | Li, C.; Wu, G.; Fan, X.; Guo, S.; Qin, Y.; Hu, Y.; Ruan, L. |
|---|---|
| 저널 | Biochemistry and molecular biology education : a bimonthly publication of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology |
| 권·호·쪽 | 51(3), 302-311 |
| PMID | 36971149 |
| DOI | 10.1002/bmb.21721 |
| MeSH | Humans; Laboratories; Luminescence; Amino Acid Oxidoreductases; Biotechnology; Glyphosate |