High-level constitutive expression of leech hyaluronidase with combined strategies in recombinant Pichia pastoris
Research article published in Appl Microbiol Biotechnol (2020)
Abstract
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 sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
Hyaluronidases that break down hyaluronan are widely used for preparation of low molecular weight hyaluronan.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie entwickelte rekombinante Stämme von Pichia pastoris zur konstitutiven, hochgradigen Expression von Egel-Hyaluronidase (LHyal) und machte eine toxische Methanolinduktion überflüssig, indem optimierte Promotoren (PGAP, PGAP(m), PTEF1), Signalpeptide, N-terminales Engineering und Koexpression von Transkriptionsfaktoren kombiniert wurden. Die Untersucher erreichten eine LHyal-Aktivität von 2,12 × 10⁶ U/mL in einem 3-L-Fermenter mit einer Produktivität von 1,96 × 10⁴ U/mL/h. Diese Arbeit ist für das ASH-Tätigkeitsfeld relevant, da Hyaluronidase ein Bestandteil des Egel-Sekretoms ist, der Hyaluronan abbaut, und eine skalierbare Produktion die Forschung zu enzymatischen Werkzeugen aus Egeln sowie potenziellen Anwendungen unterstützen könnte. Einschränkend ist festzuhalten, dass es sich um eine bioprozesstechnische Studie handelt, die auf die industrielle Enzymproduktion fokussiert ist; sie befasst sich nicht mit Hirudotherapie, klinischer Anwendung oder In-vivo-Aktivität von LHyal, und es werden keine therapeutischen Aussagen getroffen.
Zitation
High-level constitutive expression of leech hyaluronidase with combined strategies in recombinant Pichia pastoris.
Huang H et al. · Appl Microbiol Biotechnol, 2020
Verwandter klinischer Kontext
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026