サービス

プロフェッショナルでコスト削減のソリューション

ランダム変異導入およびDNAシャッフルのためのダウンストリームサービス

改良された酵素バリアントの発見を通じて ランダム変異導入またはDNAシャッフル 成功した酵素工学キャンペーンの始まりに過ぎません。遺伝的多様性を機能的かつ産業的に実行可能なバイオ触媒に変換するためには、下流の特性評価が不可欠です。 クリエイティブ酵素 包括的なスイートを提供します ランダム変異誘発およびDNAシャッフルのためのダウンストリームサービス変異酵素を生化学的および構造的レベルの両方で表現、精製、分析、理解するために設計されています。

私たちは統合します。 高効率発現系最適化された精製プロトコル、そして 高度な生物物理解析 選択された変異体の触媒および構造特性を検証するために、私たちの下流サービスは、遺伝子型と表現型の間の重要な架け橋を提供します。新たに進化した酵素の機能、安定性、作用機序を確認します。学術研究や産業用バイオ触媒の開発に関わらず、Creative Enzymesは、あなたの有望な変異体が完全に特性評価され、再現可能であり、スケールアップや機構研究の準備が整っていることを保証します。

ランダム変異導入のためのダウンストリームサービスの紹介

後で ランダム変異導入またはDNAシャッフル数千の潜在的な酵素バリアントが現れます。しかし、改善された特性、例えばより高い触媒効率、より広い基質範囲、または増加した熱安定性を示すのはごく一部です。この多様性を活用する鍵は、下流の特性評価にあります。活動、純度、構造を正確に定量化して改善を検証し、基礎となるメカニズムを理解することが重要です。

ダウンストリーム分析は、複数の相互接続された段階を含みます:適切な宿主に変異酵素を発現させ、それらを均一に精製し、動力学的パラメータを測定し、構造的または機構的特徴を明らかにします。これらのステップは、導入された変異の効果を確認するだけでなく、次の酵素設計や突然変異誘発の反復を導く貴重な洞察を生み出します。

クリエイティブエンザイムズは提供しています。 完全統合型ダウンストリームプラットフォーム ランダム変異導入またはDNAシャッフルワークフローから得られた酵素に最適化されています。発現最適化、精製の専門知識、活性アッセイ、構造生物学を組み合わせることで、各変異体の性能に関する包括的なプロファイルを提供し、酵素の改善および産業応用に向けた自信を持ったデータ駆動型の意思決定を可能にします。

Downstream services for random mutagenesis and DNA shuffling

私たちが提供するもの

クリエイティブエンザイムズは、ランダム変異導入やDNAシャッフル実験から得られた酵素に特化した3つの主要なダウンストリームサービスカテゴリを提供しています。これらのサービスは、発現からメカニズムの洞察までの一貫した連続体を形成しています。

発現と精製

進化した酵素を特定するためには、効率的な発現と精製が基本です。私たちは、生化学的および構造的研究に適した活性で可溶なタンパク質を得るために設計されたカスタマイズされた発現および精製サービスを提供しています。

私たちのチームは最適なものを選択します。 発現系—など 大腸菌ピチア・パストリスバチルス・サブチリスまたは昆虫細胞—酵素クラス、サイズ、折りたたみの複雑さに基づいています。各変異体は適切な発現ベクターにクローニングされ、最適な誘導パラメータと可溶性発現条件を特定するために小規模なテストが実施されます。

浄化戦略 各酵素タイプに特化して開発されており、アフィニティクロマトグラフィー、イオン交換、ゲル濾過を用いて高純度を達成しています。酵素活性の保持を確保するために、優しく取り扱い、バッファーの最適化を行い、すべての精製サンプルはSDS-PAGEおよび分光分析によって検証されています。

反応および発現条件の最適化

成功した発現に続いて、変異酵素が機能する条件を最適化することが重要です。私たちの専門家は体系的に評価します。 反応条件—pH、温度、補因子、基質濃度などを含め、各変異体に対する最適な触媒環境を決定するため。

私たちはまた微調整を行います。 表現条件プロモーターの強度、誘導温度、宿主株、培地の配合など、可溶性収量を最大化し、凝集を最小化するための要因。この二重最適化アプローチは、両方を確保します。 高い生産性と信頼性のある活動の特性

私たちの最適化プロセスは、しばしば変異によって引き起こされる微妙な機能の変化を明らかにし、安定性と活性のトレードオフや動力学的挙動に関する洞察を提供します。

構造およびメカニズムの分析

理解 なぜ 突然変異が酵素の機能を向上させるには、深い構造的および機構的洞察が必要です。クリエイティブエンザイムズは、 実験的および計算的手法 酵素進化の分子基盤を明らかにするために。

私たちは、X線結晶構造解析、円偏光二色性(CD)、異なるスキャンフルオリメトリー(DSF)、およびホモロジーモデリングを通じて構造の解明を提供しています。メカニズムの調査には、動的同位体研究、基質ドッキングシミュレーション、および分子動力学(MD)シミュレーションによる動的モデリングが含まれます。

これらの分析は、変異が活性部位の幾何学、基質結合、または立体柔軟性をどのように変えるかについての原子レベルの説明を提供し、経験的な改善を次の設計の指針となるメカニズムの理解へと変換します。

サービスワークフロー

Workflow of downstream services for random mutagenesis and DNA shuffling

サービスの特徴

表現プラットフォーム

  • 大腸菌 (BL21、ロゼッタ、C41)
  • ピチア・パストリス (X-33、GS115)
  • バチルス・サブチリス 分泌された酵素のために
  • 複雑なタンパク質のための昆虫または哺乳類細胞システム

浄化技術

  • Hisタグ、GSTタグ、またはStrepタグ親和クロマトグラフィー
  • イオン交換(陽イオン/陰イオン)クロマトグラフィー
  • ゲルろ過およびサイズ排除による精製
  • 安定性と活性のためのバッファ最適化

反応最適化

  • 温度範囲:4°C~90°C
  • pH範囲: 3.0–11.0
  • コファクターおよび金属イオン依存性の研究
  • 基質飽和と阻害動力学

構造解析ツール

  • X線結晶構造解析
  • 円偏光二色性(CD)分光法
  • 示差走査熱量測定(DSC)
  • 分子動力学(MD)シミュレーション
  • ドッキングおよび活性部位モデリング

成果物

  • 精製され、定量化された変異タンパク質
  • SDS-PAGEおよび純度文書
  • 酵素動力学と熱力学的パラメータ
  • 構造的または機構的分析報告書
  • すべての実験プロトコルとデータセット

問い合わせ

なぜ私たちを選ぶのか

統合表現から分析へのパイプライン

突然変異選択からメカニズムの洞察まで、私たちはすべてのダウンストリームワークフローを一つの屋根の下で管理し、品質と一貫性を確保しています。

酵素クラス全体にわたる専門知識

私たちの科学者たちは、加水分解酵素、酸化還元酵素、リアーゼ、転移酵素などと協力し、それぞれの酵素の生化学的特性に合わせてプロトコルを適応させてきました。

柔軟な発現システム

酵素の溶解性、複雑さ、および翻訳後修飾の要件に基づいて、発現系を選択し最適化します。

高度な分析技術

当社の施設は、完全な特性評価のために、バイオ化学アッセイと最先端の構造および計算分析を組み合わせています。

スケーラブルで再現可能かつコスト効果の高い

マイクロスケールの表現試験から調製用精製まで、私たちのワークフローは研究と産業の両方の要件に対応できるスケーラビリティを持っています。

機密性と科学的厳密性

すべてのデータ、シーケンス、および発見は安全に管理され、保護されています。クライアントは自分の結果に対する完全な知的財産権を保持します。

ケーススタディと応用

ケース1:熱安定性β-グルコシダーゼ変異体の発現と精製

クライアントのニーズ:

バイオ燃料会社は、ランダム変異導入スクリーニングから改善された触媒回転を持つβ-グルコシダーゼ変異体を特定しましたが、それらを可溶性の形で発現させるのに困難を抱えていました。

私たちのアプローチ:

私たちは、最高のパフォーマンスを発揮した候補を、以下を含む発現ホストのパネルにサブクローニングしました。 大腸菌 ジスルフィド結合形成に最適化された株と ピチア・パストリス 分泌を強化するために、誘導条件、培地の配合、通気、および培養温度を調整して、適切な折りたたみを促進しました。精製は、ニッケル親和性クロマトグラフィーを使用し、その後、ゲル濾過精製を行って、凝集体や汚染物質を除去しました。

結果:

このアプローチにより、可溶性発現が4.5倍増加し、90%以上の純度と優れた回収率が得られました。リード変異体は触媒効率が2.7倍向上し、熱安定性も著しく改善され、クライアントはパイロットスケール評価に自信を持って進むことができました。

ケース2:DNAシャッフルエステラーゼバリアントの反応条件の最適化

クライアントのニーズ:

産業用酵素製造業者はDNAシャッフルされたエステラーゼを開発しましたが、彼らの新しい変異体に対する最適な反応条件に関するデータが不足していました。

私たちのアプローチ:

私たちは12の代表的な変異体を選択し、系統的な最適化研究を行いました。pH、温度、イオン強度、金属補因子、溶媒耐性などのパラメータを制御されたマトリックス内で変化させました。自動化された分光光度測定アッセイを使用して、高解像度の動力学プロファイルを生成し、回転率、安定性曲線、阻害挙動を捉えました。このデータに富んだアプローチにより、変異体セット間での直接比較が可能になりました。

結果:

三つの主要なエステラーゼは、pH 9.0および45°Cで最大活性を示し、12時間の連続反応後も80%以上の活性を維持しました。これらの最適化された条件を実施することで、クライアントのバイオトランスフォーメーション収率が倍増し、今後のスケールアップおよび製造ステップに必要なプロセス仕様が提供されました。

よくある質問

  • Q: ミュータントプラスミドを直接送って発現と分析を行うことはできますか?

    A: はい。事前に構築された変異プラスミドを受け入れ、直接発現、精製、および特性評価サービスを行うことができます。
  • Q: どのホストシステムが変異酵素の発現に推奨されていますか?

    A: 私たちは通常使用します 大腸菌 ほとんどの酵素に対してですが、利用することができます。 ピチア・パストリスバチルス・サブチリスまたは、複雑なまたは分泌型のタンパク質のための昆虫細胞。
  • Q: 表現された変異体のアイデンティティを確認しますか?

    A: もちろんです。すべての構造は表現の前に配列確認されており、必要に応じて最終確認のために質量分析が実施されることがあります。
  • Q: Kmやkcatなどの運動学的パラメータを特定できますか?

    A: はい。最適化された条件下でミカエリス・メンテン解析を用いて、定期的に反応速度定数を決定しています。
  • Q: もし私の変異酵素が不溶性または非活性の場合はどうなりますか?

    A: 私たちは、機能を救うために、難しい表現のトラブルシューティングを専門としています。誘導条件、融合タグ、または表現ホストの最適化を行います。
  • Q: 構造研究はデフォルトで含まれていますか?

    A: 構造的または機構的研究は任意であり、プロジェクトの目的や酵素の特性に応じて、リクエストに応じて含めることができます。
  • Q: 下流解析の典型的なターンアラウンドタイムはどのくらいですか?

    A: 発現と精製には一般的に2〜3週間かかります。完全な動力学的および構造的分析は、プロジェクトの範囲に応じて5〜7週間に延びることがあります。
  • データはどのように配信されますか?

    A: SDS-PAGEプロファイル、動的パラメータ、構造結果(該当する場合)、および完全なアッセイプロトコルを含む詳細な最終報告書を提供します。
  • Q: クライアントデータの機密性を維持していますか?

    はい。すべてのデータとシーケンスは厳格に機密であり、クライアントは完全な知的財産権を保持します。

研究および産業用途にのみご使用ください。個人医療用途には適していません。一部の食品グレード製品は、食品および関連用途における処方開発に適しています。

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