Overexpression of Antimicrobial, Anticancer, and Transmembrane Peptides in <i>Escherichia coli</i> through a Calmodulin-Peptide Fusion System
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, the increasing number of antibiotic-resistant bacteria has become a serious health concern. Antimicrobial peptides (AMPs) are an important component of the innate immune system of most organisms. A better understanding of their structures and mechanisms of action would lead to the design of more potent and safer AMPs as alternatives for current antibiotics. For detailed investigations, effective recombinant production which allows the facile modification of the amino acid sequence, the introduction of unnatural amino acids, and labeling with stable isotopes for nuclear magnetic resonance (NMR) studies is desired. Several expression strategies have been introduced in previous reports; however, their effectiveness has been limited to a select few AMPs. Here, we have studied calmodulin (CaM) as a more universal carrier protein to express many types of AMPs in E. coli. We have discovered that the unique architecture of CaM, consisting of two independent target binding domains with malleable methionine-rich interaction surfaces, can accommodate numerous amino acid sequences containing basic and hydrophobic residues. This effectively masks the toxic antimicrobial activities of many amphipathic AMPs and protects them from degradation during expression and purification. Here, we demonstrate the expression of various AMPs using a CaM-fusion expression system, including melittin, fowlicidin-1, tritrpticin, indolicidin, puroindoline A peptide, magainin II F5W, lactoferrampin B, MIP3α51-70, and human β-defensin 3 (HBD-3), the latter requiring three disulfide bonds for proper folding. In addition, our approach was extended to the transmembrane domain of the cell adhesion protein l-selectin. We propose the use of the CaM-fusion system as a universal approach to express many cationic amphipathic peptides that are normally toxic and would kill the bacterial host cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».