Producción en cultivo por lote alimentado de la proteína recombinante NprR de Bacillus thuringiensis en Escherichia coli

Abstract

NprR forma parte de una familia de receptores de quórum sensing denominada RNPP (Rap fofatasas, NprR, PlcR y PrgX), que son intracelulares y actúan directamente como efectores (Declerck, et al., 2007) (Rocha-Estrada, et al., 2010). En investigaciones recientes de nuestro grupo de trabajo se ha encontrado que NprR juega un papel en la regulación de la esporulación y en la síntesis de proteínas insecticidas Cry en Bacillus thuringiensis (Bt). Por lo cual, es necesario producir grandes cantidades de proteína para estudios posteriores. La proteína fue sobre-expresada usando como sistema de expresión heterólogo Escherichia coli BL21(DE3), en el que también se sobre-expresaron las chaperonas moleculares DnaK-DnaJ-GrpE y GroES-GroEL para facilitar el plegamiento de la proteína y tenerla en forma soluble. Para aumentar la densidad celular y consecuentemente la producción volumétrica de proteína NprR se diseñó un sistema de cultivo por lote alimentado en bio-reactor. El nivel de oxígeno disuelto es crítico y por lo tanto se mantuvo arriba del 50% de saturación. Se utilizó una alimentación constante que se inició en la fase exponencial de crecimiento con la cual se logró obtener una densidad celular final de 53.5 g/L (base seca). La inducción de chaperonas y proteínas se realizó al final de lote alimentado cuando había una alta concentración celular y se podían mantener condiciones óptimas para su expresión. Después de extraer y purificar la proteína, se obtuvo un rendimiento de 147.5 mg(NprR)/L.