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.
Resumen
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.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio describe la ingeniería metabólica de Bacillus subtilis para producir hialuronano de bajo peso molecular (LMW-HA) específico a partir de sacarosa, empleando hialuronidasa de sanguijuela como herramienta enzimática clave. Tras la ingeniería del extremo N-terminal, la hialuronidasa de sanguijuela se expresó a altos niveles y su actividad se reguló de forma racional mediante ingeniería del sitio de unión al ribosoma, lo que permitió la producción controlada de LMW-HA en un rango de peso molecular de 2.20×10³–1.42×10⁶ Da. Para el ámbito de la ASH, este trabajo demuestra una aplicación de bioprocesamiento de una enzima derivada de la sanguijuela como herramienta de producción. ADVERTENCIA: se trata de un estudio de biotecnología microbiana sin componente clínico de terapia con sanguijuelas; la conexión con la sanguijuela se limita al uso de hialuronidasa recombinante de sanguijuela, y los hallazgos no tienen implicación terapéutica directa para la hirudoterapia.
Citación
Production of specific-molecular-weight hyaluronan by metabolically engineered Bacillus subtilis 168.
Jin P et al. · Metabolic Engineering, 2016
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Añadido a la biblioteca ASH: May 27, 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026