Hydrophobin fusions for high-level transient protein expression and purification in Nicotiana benthamiana.

Joensuu, J.J., Conley, A.J., Lienemann, M., Brandle, J.E., Linder, M.B., et Menassa, R. (2010). « Hydrophobin fusions for high-level transient protein expression and purification in Nicotiana benthamiana. », Plant Physiology, 152(2), p. 622-633. doi : 10.1104/pp.109.149021  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’accumulation insuffisante de protéines recombinantes dans les plantes et l’absence de méthodes de purification efficaces pour récupérer ces précieuses protéines ont ralenti la mise au point des applications en biotechnologie végétale. Les hydrophobines sont de petites protéines tensioactives issues de champignons filamenteux qu’il est facile de purifier grâce à un système biphasique aqueux (SBA) à base de surfactant. Dans la présente étude, nous avons fusionné la séquence de l’hydrophobine (HFBI) de Trichoderma reesei à la protéine fluorescente verte (GFP) et nous l’avons exprimée transitoirement dans des plants de Nicotiana benthamiana par infiltration par Agrobacterium. La fusion à la HFBI augmentait significativement l’accumulation de GFP, la concentration de la protéine de fusion atteignant 51 % des protéines solubles totales, et elle retardait également la nécrose des feuilles infiltrées. En outre, la fusion GFP HFBI ciblant le réticulum endoplasmique entraînait la formation de nouveaux corps protéiques de grande dimension. Nous avons optimisé un SBA à base de surfactant pour récupérer les protéines de fusion HFBI d’extraits de feuilles. C’est un système simple et adaptable de séparation biphasique en une seule étape qui permet de récupérer sélectivement jusqu’à 91 % de la protéine GFP HFBI à des concentrations atteignant 10 mg/mL. La fusion à la HFBI augmentait les niveaux d’expression des protéines recombinantes dans la plante tout en fournissant un moyen simple de les purifier par la suite. La technologie de fusion à l’hydrophobine, combinée à la rapidité et aux capacités de modification post-traductionnelle des végétaux, augmente la valeur des systèmes d’expression transitoire chez les végétaux.

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