在大肠杆菌中开发生物工艺,以产生超热稳定的S-甲基-5'-thioadenosine酸化酶
Julia Schollmeyer1,2, Saskia Waldburger1, Kendra Njo1,2
1Technische Universität Berlin, Faculty III Process Sciences, Institute of Biotechnology, Chair of Bioprocess Engineering, Berlin, Germany.
Biotechnology and bioengineering
|August 14, 2023
概括
高细胞密度培养显著提高了Aeropyrum pernix核酸酶 (ApMTAP) 的产生,这是合成治疗性核酸相似物的关键酶. 这种优化的方法比传统的摇瓶提高了体积产量136倍,使工业应用成为可能.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 生物技术是生物技术.
- 酵素工程是什么意思 酵素工程
背景情况:
- 核酸酸化酶是合成用于抗病毒和抗癌疗法的核酸类似物的关键生物催化剂.
- 来自Aeropyrum pernix (ApMTAP) 的热稳定S-甲基-5'-腺酸酶 (MTAP) 是一个有前途的生物催化剂,由于其基质的多功能性.
- 传统的生产方法使用震动瓶产生低蛋白质量,限制了工业的可扩展性.
研究的目的:
- 开发和优化一种高细胞密度 (HCD) 培养方案,用于Escherichia coli中ApMTAP的异质表达.
- 在工业和治疗应用中显著提高ApMTAP的体积产量.
主要方法:
- 优化ApMTAP表达条件使用24井板中的料批量介质.
- 在用大肠杆菌BL21-Gold在水箱生物反应器中实施糖限量食批量HCD培养.
- 评估不同的生长速度,以确定最佳的诱导时间,以获得最大的ApMTAP产量.
主要成果:
- 获得高细胞干重 (87.1-90.1 g/L) 和显著的ApMTAP过量生产 (1.9%-3.8%的总蛋白质).
- 与摇瓶种植相比,体积产量增加了136倍.
- 纯化ApMTAP (>90%纯度) 在最佳生长条件下表达时表现出高达3.99U/mg的特定活性.
结论:
- HCD种植提供了一种可扩展和高效的方法来生产热稳定的ApMTAP.
- 最佳的生长速度显著影响蛋白质表达水平和特定的酶活性.
- 这种改进的生产策略促进了ApMTAP在合成有价值的核类相应物中的工业应用.
关键词:
埃舍里希亚大肠杆菌 (Escherichia coli) 是一个大肠杆菌.这是一种S-甲基-5′-thioadenosine酸化酶.高细胞密度的种植方式.核酸酸化酶的核酸酸化酶是什么再组合蛋白质的生产.热友酶是一种热友酶.
