Sviluppo di un nuovo sistema di display su superficie batterica mediante l'uso di OmpT troncata come dominio di ancoraggio proteico

Bacterial cell surface display systems techniques that allow the exposure of peptides, proteins or enzymes on the outer membrane of prokaryotic cells. These display systems allow the exposure of target biomolecules on cell surfaces by fusing them with membrane anchoring proteins. This fusion is usually achieved by engineering the nucleotide sequence of the protein of interest and inserting it in frame at the N-terminal or C-terminal of the anchor nucleotide sequence, or by sandwich fusion. These protein engineering methods can be used in several biotechnological fields, such as production of attenuated live vaccines, creation and screening of peptide libraries and bioremediation, by enabling the membrane exposure of molecules capable of seizing pollutants from the medium or degrading them. This article introduces and describes a new surface display system for E. coli: the Lpp-OmpT (LOT) display system. Its structure involves the use of the signal peptide ad the first 9 amino-acids of the mature sequence of Lpp, fused together with a transmembrane domain consisting of the first 5 beta strands of OmpT, a protease whose sequence is encoded in the genome of the K12 strain of E. coli itself.

I sistemi di display sono delle tecniche biotecnologiche che permettono l’esposizione di peptidi, proteine o enzimi sulla superficie di cellule batteriche (bacterial cell surface display systems). Questi sistemi permettono il display di biomolecole target sulla superficie cellulare mediante la loro fusione con proteine di ancoraggio. Questa fusione è solitamente ottenuta mediante l’ingegnerizzazione della sequenza nucleotidica della proteina di interesse e il suo inserimento in frame al N-terminale o al C-terminale della sequenza dell’ancora, oppure mediante una fusione a sandwich. Questi metodi di ingegneria proteica possono essere usati in diversi campi all’interno delle biotecnologie: per la produzione di vaccini vivi attenuati, per la costruzione e lo screening di librerie peptidiche oppure nella bioremediation, permettendo l’esposizione di molecole in grado di sequestrare gli inquinanti dal medium oppure la loro degradazione. Questo articolo introduce e descrive un nuovo sistema di surface display per E. coli: Lpp-OmpT (LOT) display system. La struttura del LOT display system prevede l’uso di signal peptide e dei primi 9 amminoacidi della proteina Lpp fusi con il dominio transmembrana costituito dai primi 5 beta strands di OmpT, una proteasi codificata nel genoma dello strain K12 di E. coli stesso.