Hohe konstitutive Expression der Blutegel-Hyaluronidase mit kombinierten Strategien in rekombinanter Pichia pastoris

Hyaluronidases that break down hyaluronan are widely used for preparation of low molecular weight hyaluronan. Leech hyaluronidase (LHyal) is a newly discovered hyaluronidase with outstanding enzymatic properties. The Pichia pastoris expression system of LHyal that depends on AOX1 promoter (PAOX1) has been constructed. However, the addition of the toxic inducer methanol is a big safety concern. Here, a combinational strategy was adopted for constitutive expression of LHyal to high level in P. pastoris. By optimizing the combination of promoters PGAP, PGAP(m), and PTEF1 and signal peptides α-factor, nsB, and sp23, the enzyme activity of extracellular LHyal reached 1.38 × 105 U/mL in shake flasks. N-terminal engineering with neutral polar amino acids further increased LHyal activity to 2.06 × 105 U/mL. In addition, the impact of overexpressing transcription factors Aft1, Gal4-like, and Yap1 on LHyal production was also investigated. We found the co-expression of Aft1 significantly enhanced the expression of LHyal to 3.03 × 105 U/mL. Finally, LHyal activity of 2.12 × 106 U/mL was achieved in a 3-L fermenter, with a high productivity of 1.96 × 104 U/mL/h. The engineered LHyal-producing Pichia pastoris strains will be more attractive for production of hyaluronidase on industrial scale.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Ziel war die konstitutive Expression der Blutegel-Hyaluronidase in Pichia pastoris ohne den toxischen Induktor Methanol. Durch Kombination der Promotoren PGAP, PGAP(m) und PTEF1 mit den Signalpeptiden α-Faktor, nsB und sp23 erreichte die extrazelluläre Enzymaktivität im Schüttelkolben 1,38 × 10⁵ U/ml. N-terminale Modifikation und Co-Expression von Aft1 steigerten sie auf 2,06 bzw. 3,03 × 10⁵ U/ml; im 3-L-Fermenter wurden 2,12 × 10⁶ U/ml erzielt (Produktivität 1,96 × 10⁴ U/ml/h). Laut den Autoren sind die Stämme für die industrielle Produktion attraktiver.

Erfahren Sie, wie diese Forschung mit der klinischen Praxis verknüpft ist

Weitere begutachtete Studien in der Kategorie „Speichel-Pharmakologie“.

• Medizinische Blutegel und Hirudotherapie — Gödekmerdan A et al. (2011)
• PEROXIDATION OF SALIVA LIPIDS IN PATIENTS WITH POSTCOVID SYNDROME DURING HIRUDOTHERAPY — Serikbayeva S et al. (2024)
• Medizinische Blutegeltherapie bei Schmerzsyndromen: eine narrative Übersichtsarbeit — Koeppen D, Aurich M, Rampp T (2014)
• Immunmodulatorische Wirkungen des Speichelextrakts des medizinischen Blutegels auf in vitro aktivierte Makrophagen — Ayhan H et al. (2024)
• Proteinaseinhibitoren aus dem medizinischen Blutegel Hirudo medicinalis — Baskova I, Zavalova L (2001)
• Polyfunktionalität der Destabilase, eines Lysozyms aus einem medizinischen Blutegel — Baskova I, Zavalova L (2008)
• Mach es doppelt: Identifizierung und Charakterisierung eines Tandem-Hirudins aus dem asiatischen medizinischen Blutegel Hirudinaria manillensis — Lukas P et al. (2022)
• Use of the medicinal leech in the treatment of ear diseases — Seleznev K et al. (1992)
• Rekombinante Destabilase aus Hirudo medicinalis kann menschliche Blutgerinnsel in vitro auflösen — Bobrovsky P et al. (2021)
• Auswirkungen der Umweltdispersion von Kohlenstoffnanoröhren auf einen aquatischen Wirbellosen, Hirudo medicinalis — Girardello R et al. (2015)

Alle von der ASH analysierten Studien →