Regulating enzymatic reactions in Escherichia coli utilizing light-responsive cellular compartments based on liquid-liquid phase separation

舱室(船) 化学 胞浆 合成生物学 细胞室 光遗传学 生物物理学 生物化学 生物 计算生物学 细胞 海洋学 地质学 神经科学
作者
Zikang Huang,Lize Sun,Genzhe Lu,Hongrui Liu,Zihan Zhai,S. H. Feng,Ji Gao,Chun‐Yu Chen,Chuheng Qing,Meng Fang,Bowen Chen,Jiale Fu,Xuan Wang,Guo‐Qiang Chen
标识
DOI:10.1101/2020.11.26.395616
摘要

Abstract Enzymatic reactions in cells are well organized into different compartments, among which protein-based membraneless compartments formed through liquid-liquid phase separation (LLPS) are believed to play important roles 1,2 . Hijacking them for our own purpose has promising applications in metabolic engineering 3 . Yet, it is still hard to precisely and dynamically control target enzymatic reactions in those compartments 4 . To address those problems, we developed Photo-Activated Switch in E. coli (PhASE), based on phase separating scaffold proteins and optogenetic tools. In this system, a protein of interest (POI) can be enriched up to 15-fold by LLPS-based compartments from cytosol within only a few seconds once activated by light, and become fully dispersed again within 15 minutes. Furthermore, we explored the potentiality of the LLPS-based compartment in enriching small organic molecules directly via chemical-scaffold interaction. With enzymes and substrates co-localized under light induction, the overall reaction efficiency could be enhanced. Using luciferin and catechol oxidation as model enzymatic reactions, we found that they could accelerate 2.3-fold and 1.6-fold, respectively, when regulated by PhASE. We anticipate our system to be an extension of the synthetic biology toolkit, facilitating rapid recruitment and release of POIs, and reversible regulation of enzymatic reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
我是老大应助rainny采纳,获得10
2秒前
标致初晴完成签到,获得积分10
4秒前
彭于晏应助糖果采纳,获得10
5秒前
5秒前
Henry完成签到,获得积分10
7秒前
wojwosjns完成签到,获得积分10
7秒前
看海听风吹完成签到,获得积分10
8秒前
san行发布了新的文献求助20
10秒前
Thunnus001完成签到,获得积分10
12秒前
song完成签到,获得积分10
14秒前
Amymyshirley发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
英俊的铭应助潇洒的香水采纳,获得10
18秒前
蟹浦肉完成签到,获得积分10
19秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
Migrol完成签到,获得积分10
20秒前
忐忑的映秋完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
25秒前
25秒前
爱偷懒的猪完成签到,获得积分10
26秒前
自觉黎云发布了新的文献求助10
28秒前
灵巧汉堡完成签到 ,获得积分10
28秒前
zho发布了新的文献求助10
30秒前
imbecile完成签到 ,获得积分10
30秒前
CodeCraft应助ajun采纳,获得10
31秒前
王小西完成签到,获得积分10
31秒前
大胆乌完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
老谢完成签到,获得积分10
34秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
坚强亦丝应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
36秒前
Kashing完成签到,获得积分10
36秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
一个薯片完成签到,获得积分10
36秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3461273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3054977
关于积分的说明 9045885
捐赠科研通 2744911
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1505727
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695812
邀请新用户注册赠送积分活动 695233