A strategy for targeting recombinant proteins to protein storage vacuoles by fusion to Brassica napus napin in napin-depleted seeds.

Hegedus, D.D., Baron, M., Labbe, N., Coutu, C., Lydiate, D.J., Liu, H.L., et Rozwadowski, K. (2014). « A strategy for targeting recombinant proteins to protein storage vacuoles by fusion to Brassica napus napin in napin-depleted seeds. », Protein Expression and Purification, 26(5), p. 162-168.

Résumé

Les graines peuvent accumuler de grandes quantités de protéines de réserve ainsi que des protéines hétérologues, dans certaines conditions. Nous avons utilisé l’Arabidopsis thaliana pour élaborer une stratégie visant à réduire une protéine de réserve endogène dans les graines et à y ajouter la même protéine fusionnée à une protéine hétérologue. Plusieurs études ont montré que la compétition avec la protéine de réserve endogène pour l’espace et les ressources métaboliques avait une incidence sur l’accumulation de protéines recombinantes dans les graines. Nous avons utilisé l’interférence ARN (ARNi) pour réduire l’expression des cinq gènes de la napine ainsi que la quantité de cette protéine de réserve dans les graines. L’adressage d’une protéine recombinante à une vacuole ou à une structure à l’intérieur de la graine, à l’abri des protéases cytosoliques, peut aussi favoriser son accumulation. Nous avons conçu un gène synthétique de napine de Brassica napus (Bn napine) imperméable à la construction d’ARNi de la napine d’A. thaliana (At napine) et permettant la fusion à une protéine hétérologue, en l’occurrence la protéine verte fluorescente (GFP). La GFP a été placée à plusieurs endroits stratégiques du gène Bn napine, compte tenu du maintien de la structure, des sites de traitement et des possibles signaux d’adressage vacuolaires. Chez les individus transgéniques d’A. thaliana, la GFP était fortement localisée dans la vacuole de stockage des protéines de graines pour toutes les configurations de fusion du gène Bn napine étudiées, ce qui n’était pas le cas lorsqu’elle était exprimée seule. La stratégie de réduction et d’ajout de protéines de réserve que nous présentons pourrait être appliquée à l’expression de protéines recombinantes chez des plantes de cultures industrielles, qui ont généralement de vastes répertoires de gènes de protéines de réserve endogènes.

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