Transkriptomanalyse des Einflusses der Methanolassimilation auf die Genexpression im rekombinanten, Hirudin-Variante 3 produzierenden Pichia pastoris

Hirudin and its variants, as strong inhibitors against thrombin, are present in the saliva of leeches and are recognized as potent anticoagulants. However, their yield is far from the clinical requirement up to now. In this study, the production of hirudin variant 3 (HV3) was successfully realized by cultivating the recombinant Pichia pastoris GS115/pPIC9K-hv3 under the regulation of the promoter of AOX1 encoding alcohol oxidase (AOX). The antithrombin activity in the fermentation broth reached the maximum value of 5000 ATU/mL. To explore an effective strategy for improving HV3 production in the future, we investigated the influence of methanol assimilation on the general gene expression in this recombinant by transcriptomic study. The results showed that methanol was partially oxidized into CO2, and the rest was converted into glycerone-P which subsequently entered into central carbon metabolism, energy metabolism, and amino acid biosynthesis. However, the later metabolic processes were almost all down-regulated. Therefore, we propose that the up-regulated central carbon metabolism, energy, and amino acid metabolism should be beneficial for methanol assimilation, which would accordingly improve the production of HV3.

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.

Hirudin und seine Varianten, starke Thrombininhibitoren im Speichel von Blutegeln, erreichen bisher nicht die klinisch benötigte Ausbeute. Mit rekombinantem Pichia pastoris GS115/pPIC9K-hv3 unter dem AOX1-Promotor produzierten die Autoren Hirudin-Variante 3 (HV3); die Antithrombinaktivität in der Fermentationsbrühe erreichte maximal 5000 ATU/ml. In einer Transkriptomanalyse wurde Methanol teilweise zu CO2 oxidiert, der Rest in Glyceron-P umgewandelt; die späteren Stoffwechselprozesse waren fast alle herabreguliert. Eine Hochregulation des zentralen Kohlenstoff-, Energie- und Aminosäurestoffwechsels könnte laut Autoren die Methanolassimilation begünstigen und die HV3-Produktion steigern.

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