论文分享 | 新芝超声波细胞粉碎机在链霉菌蛋白研究中的应用

发布时间：2026-08-07　来源：新芝生物　浏览量：0

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　　论文摘要：

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　　群体感应(QS)介导的动态调控已成为优化微生物产物产量的有效策略。然而，现有的QS回路通常构建于异源系统中，需经过繁琐的测试与优化过程进行精细调谐，这限制了其在工业微生物中的应用。本研究在工业雷帕霉素生产菌株——雷帕霉素链霉菌(Streptomyces rapamycinicus)中，通过将内源QS系统与CRISPRi直接整合，设计了一种新型QS回路(命名为EQCi)。EQCi结合了QS系统与CRISPRi的双重优势，能够实现对多个靶标可调谐、自主且动态的同步调控。利用EQCi，研究团队分别下调了必需通路中的三个关键节点，将代谢流导向雷帕霉素的生物合成途径，显著提高了其产量。进一步应用EQCi对这三个关键节点进行协同调控并精细调节抑制强度，雷帕霉素产量提升了约660%，达到目前报道的最高产量(1836±191 mg/L)。

　　值得注意的是，与导致生长停滞和产量次优的静态工程策略相比，基于EQCi的调控在显著提高雷帕霉素产量的同时不影响细胞生长，表明该策略能够实现必需代谢与产物合成之间的平衡。综上所述，本研究为工业菌株改良提供了一种便捷高效的策略，并展示出在其他工业微生物中推广的潜力。

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　　After centrifugation at 5000 g, cell pellets were suspended in 7 ml of the protein purification buffer (50 mM Tris–HCl, 0.5 mM EDTA, 50 mM NaCl, 5% glycerol, pH 7.9) and lysed by sonication using the sonicator, JY92-IIN (SCIENTZ, China).

　　在5000 g离心后，将细胞沉淀重悬于7 mL蛋白纯化缓冲液(50 mM Tris-HCl、0.5 mM EDTA、50 mM NaCl、5%甘油，pH 7.9)中，并使用超声波破碎仪JY92-IIN(宁波新芝生物科技股份有限公司，中国宁波)进行超声破碎裂解。

　　高效裂解，解锁蛋白表达关键证据：

　　以本篇论文为例，研究团队在开展Western-blot蛋白分析前，使用新芝JY92‑IIN型超声波破碎仪对雷帕霉素链霉菌进行超声裂解。雷帕霉素链霉菌是革兰氏阳性放线菌，细胞壁厚实致密，若裂解不彻底，目标蛋白无法有效释放，后续蛋白定量、电泳分离及条带检测均将失去可靠基础。新芝JY92‑IIN凭借稳定的超声输出和高效裂解能力，在短时间内完成菌体破碎，同时通过冰浴或低温循环有效控制升温，避免蛋白变性，为研究团队获取高质量蛋白样品、顺利开展下游分析提供了坚实保障。

超声波细胞粉碎机JY92‑IIN

　　本篇论文所用的JY92‑IIN，属于新芝JY‑N系列数字型超声波细胞粉碎机。该系列采用数字超声电源与高性能DSP处理器，结合数字频率合成及锁相环复合控制技术，具备高精度自动追频和宽范围频率自适应能力(20～25 kHz自动跟踪)。输出功率1%～100%连续可调，处理量100 μL～500 mL，可保存50组程序。无论是细胞裂解、蛋白提取、核酸片段化还是纳米材料分散，新芝JY‑N系列均为科研场景提供稳定可靠的样品前处理解决方案。

　　本文提到的论文：

　　Tian J, Yang G, Gu Y, et al. Developing an endogenous quorum-sensing based CRISPRi circuit for autonomous and tunable dynamic regulation of multiple targets in Streptomyces[J]. Nucleic Acids Research, 2020. 48(14): 8188-8202. https://doi.org/10.1093/nar/gkaa602.

超声波细胞粉碎机

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