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Chimeric LysR-Type Transcriptional Biosensors for Customizing Ligand Specificity Profiles toward Flavonoids.
ACS Synthetic Biology ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-01-15 , DOI: 10.1021/acssynbio.8b00326
Brecht De Paepe 1 , Jo Maertens 1 , Bartel Vanholme 2 , Marjan De Mey 1
ACS Synthetic Biology ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-01-15 , DOI: 10.1021/acssynbio.8b00326
Brecht De Paepe 1 , Jo Maertens 1 , Bartel Vanholme 2 , Marjan De Mey 1
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Transcriptional biosensors enable key applications in both metabolic engineering and synthetic biology. Due to nature's immense variety of metabolites, these applications require biosensors with a ligand specificity profile customized to the researcher's needs. In this work, chimeric biosensors were created by introducing parts of a donor regulatory circuit from Sinorhizobium meliloti, delivering the desired luteolin-specific response, into a nonspecific biosensor chassis from Herbaspirillum seropedicae. Two strategies were evaluated for the development of chimeric LysR-type biosensors with customized ligand specificity profiles toward three closely related flavonoids, naringenin, apigenin, and luteolin. In the first strategy, chimeric promoter regions were constructed at the biosensor effector module, while in the second strategy, chimeric transcription factors were created at the biosensor detector module. Via both strategies, the biosensor repertoire was expanded with luteolin-specific chimeric biosensors demonstrating a variety of response curves and ligand specificity profiles. Starting from the nonspecific biosensor chassis, a shift from 27.5% to 95.3% luteolin specificity was achieved with the created chimeric biosensors. Both strategies provide a compelling, faster, and more accessible route for the customization of biosensor ligand specificity, compared to de novo design and construction of each biosensor circuit for every desired ligand specificity.
中文翻译：
嵌合LysR型转录生物传感器，用于定制针对类黄酮的配体特异性。
转录生物传感器实现了代谢工程和合成生物学的关键应用。由于自然界中代谢产物种类繁多，因此这些应用需要生物传感器具有针对研究人员的需求量身定制的配体特异性特征。在这项工作中，通过将苜蓿中华根瘤菌的供体调节电路的一部分引入到草腐螺菌的非特异性生物传感器底盘中，从而提供所需的木犀草素特异性反应，从而创建了嵌合生物传感器。评估了两种策略的开发，以开发针对三种紧密相关的类黄酮，柚皮素，芹菜素和木犀草素的具有定制的配体特异性特征的嵌合LysR型生物传感器。在第一种策略中，在生物传感器效应子模块上构建了嵌合启动子区域，而在第二种策略中，嵌合转录因子是在生物传感器检测器模块上创建的。通过这两种策略，木犀草素特异性嵌合生物传感器扩展了生物传感器库，展示了各种响应曲线和配体特异性谱。从非特异性生物传感器底盘开始，使用所创建的嵌合生物传感器将木犀草素的特异性从27.5％转变为95.3％。与从头开始设计和构造每个所需的配体特异性的每个生物传感器电路相比，这两种策略都为定制生物传感器配体特异性提供了一种引人注目的，更快且更容易获得的途径。生物传感器库增加了木犀草素特异性嵌合生物传感器，展示了各种响应曲线和配体特异性谱。从非特异性生物传感器底盘开始，使用所创建的嵌合生物传感器将木犀草素的特异性从27.5％转变为95.3％。与从头开始设计和构造每个所需的配体特异性的每个生物传感器电路相比，这两种策略都为定制生物传感器配体特异性提供了一种引人注目的，更快且更容易获得的途径。生物传感器库增加了木犀草素特异性嵌合生物传感器，展示了各种响应曲线和配体特异性谱。从非特异性生物传感器底盘开始，使用所创建的嵌合生物传感器将木犀草素的特异性从27.5％转变为95.3％。与从头开始设计和构造每个所需的配体特异性的每个生物传感器电路相比，这两种策略都为定制生物传感器配体特异性提供了一种引人注目的，更快且更容易获得的途径。
更新日期：2018-12-18
中文翻译：
嵌合LysR型转录生物传感器，用于定制针对类黄酮的配体特异性。
转录生物传感器实现了代谢工程和合成生物学的关键应用。由于自然界中代谢产物种类繁多，因此这些应用需要生物传感器具有针对研究人员的需求量身定制的配体特异性特征。在这项工作中，通过将苜蓿中华根瘤菌的供体调节电路的一部分引入到草腐螺菌的非特异性生物传感器底盘中，从而提供所需的木犀草素特异性反应，从而创建了嵌合生物传感器。评估了两种策略的开发，以开发针对三种紧密相关的类黄酮，柚皮素，芹菜素和木犀草素的具有定制的配体特异性特征的嵌合LysR型生物传感器。在第一种策略中，在生物传感器效应子模块上构建了嵌合启动子区域，而在第二种策略中，嵌合转录因子是在生物传感器检测器模块上创建的。通过这两种策略，木犀草素特异性嵌合生物传感器扩展了生物传感器库，展示了各种响应曲线和配体特异性谱。从非特异性生物传感器底盘开始，使用所创建的嵌合生物传感器将木犀草素的特异性从27.5％转变为95.3％。与从头开始设计和构造每个所需的配体特异性的每个生物传感器电路相比，这两种策略都为定制生物传感器配体特异性提供了一种引人注目的，更快且更容易获得的途径。生物传感器库增加了木犀草素特异性嵌合生物传感器，展示了各种响应曲线和配体特异性谱。从非特异性生物传感器底盘开始，使用所创建的嵌合生物传感器将木犀草素的特异性从27.5％转变为95.3％。与从头开始设计和构造每个所需的配体特异性的每个生物传感器电路相比，这两种策略都为定制生物传感器配体特异性提供了一种引人注目的，更快且更容易获得的途径。生物传感器库增加了木犀草素特异性嵌合生物传感器，展示了各种响应曲线和配体特异性谱。从非特异性生物传感器底盘开始，使用所创建的嵌合生物传感器将木犀草素的特异性从27.5％转变为95.3％。与从头开始设计和构造每个所需的配体特异性的每个生物传感器电路相比，这两种策略都为定制生物传感器配体特异性提供了一种引人注目的，更快且更容易获得的途径。
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