Production of specific-molecular-weight hyaluronan by metabolically engineered Bacillus subtilis 168
Biotechnology paper published in Metabolic Engineering (2016)
Abstract
Low-molecular-weight hyaluronan (LMW-HA) has attracted much attention because of its many potential applications. Here, we efficiently produced specific LMW-HAs from sucrose in Bacillus subtilis. By coexpressing the identified committed genes (tuaD, gtaB, glmU, glmM, and glmS) and downregulating the glycolytic pathway, HA production was significantly increased from 1.01gL(-1) to 3.16gL(-1), with a molecular weight range of 1.40×10(6)-1.83×10(6)Da. When leech hyaluronidase was actively expressed after N-terminal engineering (1.62×10(6)UmL(-1)), the production of HA was substantially increased from 5.96gL(-1) to 19.38gL(-1). The level of hyaluronidase was rationally regulated with a ribosome-binding site engineering strategy, allowing the production of LMW-HAs with a molecular weight range of 2.20×10(3)-1.42×10(6)Da. Our results confirm that this strategy for the controllable expression of hyaluronidase, together with the optimization of the HA synthetic pathway, effectively produces specific LMW-HAs, and could also be used to produce other LMW polysaccharides.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
Bacillus subtilis 168 with N-terminally engineered leech hyaluronidase (1.62 × 10^6 U/mL activity) yielded low-molecular-weight hyaluronans 2.2 × 10^3 to 1.42 × 10^6 Da from sucrose at 19.38 g/L.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie berichtet über Metabolic Engineering von Bacillus subtilis zur Produktion spezifischer niedermolekularer Hyaluronsäure (LMW-HA) aus Saccharose unter Verwendung von Blutegel-Hyaluronidase als zentrales enzymatisches Werkzeug. Nach N-terminalem Engineering wurde die Blutegel-Hyaluronidase in hohen Mengen exprimiert und ihre Aktivität durch Ribosomenbindungsstellen-Engineering rational reguliert, was eine kontrollierte Produktion von LMW-HAs über einen Molekulargewichtsbereich von 2,20×10³–1,42×10⁶ Da ermöglichte. Für das Fachgebiet der ASH demonstriert diese Arbeit eine bioprozesstechnische Anwendung eines aus Blutegeln gewonnenen Enzyms als Produktionswerkzeug. EINSCHRÄNKUNG: Es handelt sich um eine Studie zur mikrobiellen Biotechnologie ohne klinische Komponente der Blutegeltherapie; die Verbindung zu Blutegeln beschränkt sich auf die Verwendung rekombinanter Blutegel-Hyaluronidase, und die Ergebnisse haben keine direkte therapeutische Implikation für die Hirudotherapie.
Zitation
Production of specific-molecular-weight hyaluronan by metabolically engineered Bacillus subtilis 168.
Jin P et al. · Metabolic Engineering, 2016
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026