As shown in Fig. 5a, the Pfu DNA po

As shown in Fig. 5a, the Pfu DNA polymerase activity reached 675 U mL-1 using the multiple IPTG induction strategy in the fermentor under the uncontrolled DOC mode, which was 20.1 % higher than that with addition of a single dose of 1 mM IPTG. The DOC during the fermentation process decreased gradually and reached less than 10 % after 9 h (data not shown). Under the controlled DOC mode in the fermentor, the maximum Pfu DNA polymerase activity of 739 U mL-1 was achieved using the multiple IPTG induction strategy at the controlled DOC of 30 % among all DOC tested (Fig. 5b). Compared the intracellular and extracellular IPTG concentration (Fig. 5c, d) in shake flasks with that in fermentor, it showed that the depletion rate of IPTG in fermentor was higher than that in shake flasks. This might be due to that the more controlled conditions, e.g., DOC, and faster cell growth rate in fermentor than those in shake flasks resulted in a higher Pfu activity. DOC during the fermentation process is a key parameter for high heterogeneous protein expression in recombinant E. coli, and different recombinant protein expression requires an optimal controlled DOC [30–32]. In addition, it is known that increased DOC can cause oxidative damage to recombinant proteins and their expression [33]. Therefore, the higher DOC resulted in a decreasing of Pfu activity. In the current study, the highest expression of Pfu DNA polymerase in recombinant E. coli was achieved by the integrated process intensification strategy together with the multiple additions of small doses of IPTG and the controlled DOC at 30 % in the fermentor.
Compared with conventional induction method, the induction strategy in current study can obviously decrease the dosage of IPTG and effectively improve the production of Pfu DNA polymerase. The operation of this strategy was simple and it can be easily scale-up to the industrial production. This was helpful to decrease the cost. In addition, the induction strategy can be also applied in the production of other recombinant proteins in lab or industry level, such as Taq DNA polymerase, Cot A, and protease. However, further optimization was necessary before the application due to the dosage distinction for different proteins.

Kết quả (Việt) 1:

Như minh hoạ trong hình 5a, Pfu DNA polymerase hoạt động đạt 675 U mL-1 bằng cách sử dụng chiến lược nhiều cảm ứng IPTG trong fermentor dưới chế độ DOC không kiểm soát được, là 20,1% cao hơn với bổ sung của một liều duy nhất 1 mm IPTG. DOC trong quá trình lên men giảm dần dần và đạt đến ít hơn 10% sau khi 9 h (dữ liệu không hiển thị). Dưới chế độ DOC kiểm soát trong fermentor, các hoạt động Pfu DNA polymerase tối đa của 739 U mL-1 đã đạt được bằng cách sử dụng chiến lược nhiều cảm ứng IPTG lúc kiểm soát các DOC của 30% trong số tất cả các tài liệu thử nghiệm (hình 5b). So sánh tế bào và ngoại bào IPTG tập trung (hình 5 c, d) trong lắc bình với rằng trong fermentor, nó cho thấy rằng sự suy giảm tốc độ IPTG trong fermentor là cao hơn trong lắc bình. Điều này có thể do đó các điều kiện kiểm soát hơn, ví dụ như, DOC, và tăng trưởng tế bào nhanh hơn giá trong fermentor hơn so với những người trong lắc chậu dẫn đến một hoạt động Pfu cao. DOC trong quá trình lên men là một tham số quan trọng cho các protein không đồng nhất cao biểu hiện trong tái tổ hợp E. coli, và biểu hiện protein tái tổ hợp khác nhau đòi hỏi một bác sĩ kiểm soát tối ưu [30-32]. Ngoài ra, nó được biết rằng tăng DOC có thể gây ra các thiệt hại oxy hóa cho protein tái tổ hợp và biểu hiện của họ [33]. Vì vậy, bác sĩ cao kết quả trong một giảm hoạt động Pfu. Trong nghiên cứu hiện tại, biểu thức cao nhất của Pfu DNA polymerase trong tái tổ hợp E. coli đạt được bằng cách tích hợp quá trình tăng cường chiến lược cùng với việc bổ sung nhiều của các liều lượng nhỏ của IPTG và DOC kiểm soát 30% trong fermentor. So với phương pháp thông thường cảm ứng, chiến lược quy nạp trong nghiên cứu hiện tại có thể rõ ràng là giảm liều lượng của IPTG và có hiệu quả cải thiện sản xuất Pfu DNA polymerase. Hoạt động của chiến lược này là đơn giản và nó có thể dễ dàng quy mô-up để sản xuất công nghiệp. Điều này là hữu ích để giảm chi phí. Ngoài ra, cảm ứng chiến lược có thể được áp dụng cũng sản xuất protein tái tổ hợp khác trong phòng thí nghiệm hoặc ngành công nghiệp cấp, chẳng hạn như Taq DNA polymerase, Cot A và protease. Tuy nhiên, tiếp tục tối ưu hóa là cần thiết trước khi ứng dụng do sự khác biệt liều lượng cho protein khác nhau.