| Production, Purification and Characterization of Recombinant Biotinylated Phytochrome B for Extracellular Optogenetics
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Author:
Date:
2020-03-05
[Abstract] In the field of extracellular optogenetics, photoreceptors are applied outside of cells to obtain systems with a desired functionality. Among the diverse applied photoreceptors, phytochromes are the only ones that can be actively and reversibly switched between the active and inactive photostate by the illumination with cell-compatible red and far-red light. In this protocol, we describe the production of a biotinylated variant of the photosensory domain of A. thaliana phytochrome B (PhyB-AviTag) in E. coli with a single, optimized expression plasmid. We give detailed instructions for the purification of the protein by immobilized metal affinity chromatography and the characterization of the protein in terms of purity, biotinylation, spectral photoswitching and the ...
[摘要] [摘要 ] 在细胞外光遗传学领域，光感受器被应用于细胞外，以获得具有所需功能的系统。在各种应用的感光体中，植物色素是唯一可以通过与细胞相容的红色和远红外光照射而在活性和非活性光态之间主动和可逆地切换的色素。在此协议中，我们描述了在大肠杆菌中拟南芥光敏色素B（PhyB-AviTag ）的光敏域的生物素化变体的生产。 带有一个优化的表达质粒。我们给出了通过固定的金属亲和色谱法纯化蛋白质的详细说明，并根据纯度，生物素化，光谱光开关以及与它的相互作用伴侣PIF6的光依赖性相互作用对蛋白质进行了表征。与以前使用PhyB-AviTag 进行的研究相比，此方案中使用的优化表达质粒简化了生产过程，并显示出更高的产量和纯度。
[背景 ] 在新兴的细胞外光遗传学领域，光感受器被应用于细胞外，例如，以控制生物功能或设计光响应性生物材料（Leung 等，2008；Zhang 等，2015；Chen and Wegner ，2017 ; Lyu 等人，2017 ; Wang 等人，2017 ; Bartelt 等人，2018 ; Beyer 等人，2018a ; Beyer 等人，2018b ; Jia 等人，2018 ; Kolar 等人， 2018 ; Liu 等人，2018 ; Wu 等人，2018 ; Baaske 等人，2019 ; Gil 等人，2019 ; H?rner ...
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| Implementation of Blue Light Switchable Bacterial Adhesion for Design of Biofilms
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Author:
Date:
2018-06-20
[Abstract] Control of bacterial adhesions to a substrate with high precision in space and time is important to form a well-defined biofilm. Here, we present a method to engineer bacteria such that they adhere specifically to substrates under blue light through the photoswitchable proteins nMag and pMag. This provides exquisite spatiotemporal remote control over these interactions. The engineered bacteria express pMag protein on the surface so that they can adhere to substrates with nMag protein immobilization under blue light, and reversibly detach in the dark. This process can be repeatedly turned on and off. In addition, the bacterial adhesion property can be adjusted by expressing different pMag proteins on the bacterial surface and altering light intensity. This protocol provides light ...
[摘要] 在空间和时间上高精度地控制细菌粘附到基底对于形成明确的生物膜是重要的。 在这里，我们提出了一种方法来设计细菌，使其在蓝光下通过光可切换蛋白质nMag和pMag特异性地粘附在基底上。 这为这些交互提供了精妙的时空遥控。 工程菌在表面上表达pMag蛋白，以便它们可以在蓝光下与nMag蛋白固定化的基质粘附，并在黑暗中可逆地分离。 该过程可以重复开启和关闭。 此外，通过在细菌表面表达不同的pMag蛋白质并改变光强度可以调节细菌粘附性质。 该协议提供了可高度空间和时间分辨率的细菌粘附的光可切换，可逆和可调控制，这使我们能够以极大的灵活性在基底上图案化细菌。
【背景】控制生物膜形成对于了解细菌在自然发生的生物膜中的社会相互作用至关重要（Flemming et。，2016）。这对生物膜在生物催化，生物传感和废物处理中的生物技术应用也特别重要（Zhou等人，2013; Jensen等人，2016）。生物膜的形成始终始于细菌与底物的粘附，这决定了生物膜中的空间组织（Liu等人，2016; Nadell等人，2016）。已经提出了许多策略来控制细菌粘附，例如通过脂质体融合利用生物正交反应基团修饰细菌表面（Elahipanah等，2016），将粘附分子固定在基质上（Sankaran等，等），2015; Zhang等人，2016; ...
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| Isolation and Detection of the Chlorophyll Catabolite Hydroxylating Activity from Capsicum annuum Chromoplasts
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2017-09-20
[Abstract] Hydroxylation of chlorophyll catabolites at the so-called C32 position (Hauenstein et al., 2016) is commonly found in all plant species analyzed to date. Here we describe an in vitro hydroxylation assay using Capsicum annuum chromoplast membranes as a source of the hydroxylating activity, which converts the substrate epi-pFCC (epi-primary Fluorescent Chlorophyll Catabolite) (Mühlecker et al., 2000) to epi-pFCC-OH.
[摘要] 所谓C32位置的叶绿素分解代谢物的羟基化（Hauenstein et al。，2016）通常在迄今为止分析的所有植物物种中发现。 在这里，我们描述了使用Capsicum annuum chromoplast membrane作为羟基化活性的来源的体外羟基化测定法，其将底物epi-pFCC（外显子荧光叶绿素Catabolite）（Mühlecker等，2000）转化为epi-pFCC-OH。
【背景】在叶片衰老和果实成熟期间，吸光叶绿素被降解成非荧光分解代谢物，以防止氧化损伤。叶绿素分解途径（PAO / phyllobilin途径）由几个酶催化的连续步骤组成，最终降解产物称为叶绿素，最终储存在液泡中（Kräutler，2016）。外源荧光叶绿素Cepolite（epi-pFCC）是第一种非光毒性中间体。在叶绿体中形成后，可以发生epi-pFCC的侧链修饰，其中大部分发生在叶绿体外。然而，这些修饰之一是由内部叶绿体包膜酶TIC55（铁氧还蛋白（Fd）依赖性非血红素加氧酶家族的成员）催化的C32位置（图1）的羟基化。 TIC55含有Rieske和单核铁结合结构域，并显示其需要Fd还原系统以及分子氧作为其羟基化活性。在这里我们描述了TIC55的体外酶测定法，其用于表征红辣椒色素体的表达pFCC羟基化酶活性。
图1.叶绿素分解途径的概述，突出了从epi-pFCC到epi-pFCC-OH的TIC55催化反应。 ...
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