核酸糖在一个连续养批量膜反应堆中进行了先进的酶化多基数量级生产
Hannes Frohnmeyer1, Nikol Kodra1, Lothar Elling1
1Laboratory for Biomaterials, Institute of Biotechnology, and Helmholtz-Institute for Biomedical Engineering, RWTH Aachen University, Pauwelsstraße 20, Aachen 52074, Germany.
Journal of biotechnology
|September 6, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的连续养批量膜反应器,用于生产多克核酸糖. 这种高效的系统提供了高产量和酶利用,适合工业生物工艺.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 生物化学工程 生物化学工程
- 酶合成酶的合成
背景情况:
- 由于有限的过程和高的酶要求,核酸糖的多克尺度酶制造具有挑战性.
- 现有的方法主要依赖于批量合成,这对于大规模生产来说是低效的.
研究的目的:
- 开发一种新的,高效的,可扩展的方法,用于关键核酸糖的多重克制造.
- 为提高生物催化剂利用率和生产率建立连续料批次膜反应器系统.
主要方法:
- 使用连续养批量膜反应器进行酶合成.
- 合成了五种主要的核酸糖:UDP-Gal,UDP-GalNAc,UDP-GlcA,GDP-Man,以及CMP-Neu5Ac. 这三种主要的核酸糖是:
- 优化生物催化剂的利用,以提高性能指标.
主要成果:
- 成功生产了五种基本核酸糖的多克数量.
- 实现了高的时空收益率 (STY) 和总营业额 (TTN).
- 经过证明的强大和灵活的生产,CMP-Neu5Ac在<15小时内产量高达8.2g (TTN 91g/g),UDP-GlcA在28小时内产量高达14.8g (TTN 493g/g).
结论:
- 连续养批量膜反应器使核酸糖的高效,稳定和可扩展的多克制造成为可能.
- 该系统需要最小的技术设备,使其适合实验室规模的工业生物工艺.
- 证明的强度和灵活性允许在各种酶核酸糖合成级联中应用.


