Produktion von Hyaluronan mit definierter Molekülmasse durch metabolisch veränderten Bacillus subtilis 168

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 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.

Aus Saccharose wurde in Bacillus subtilis niedermolekulares Hyaluronan (LMW-HA) effizient hergestellt. Durch Koexpression der Gene tuaD, gtaB, glmU, glmM und glmS und Dämpfung der Glykolyse stieg die HA-Produktion von 1,01 auf 3,16 g/L mit Molekülmassen von 1,40×10^6 bis 1,83×10^6 Da. Die Expression einer N-terminal veränderten Blutegel-Hyaluronidase (1,62×10^6 U/ml) steigerte die HA-Produktion von 5,96 auf 19,38 g/L. Mittels RBS-Engineering wurden LMW-HAs mit 2,20×10^3 bis 1,42×10^6 Da erzeugt.

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