Eliminating the capsule-like layer to promote glucose uptake for hyaluronan production by engineered Corynebacterium glutamicum
Biotechnology paper published in Nature Communications (2020)
Resumen
Hyaluronan is widely used in cosmetics and pharmaceutics. Development of robust and safe cell factories and cultivation approaches to efficiently produce hyaluronan is of many interests. Here, we describe the metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum and application of a fermentation strategy to manufacture hyaluronan with different molecular weights. C. glutamicum is engineered by combinatorial overexpression of type I hyaluronan synthase, enzymes of intermediate metabolic pathways and attenuation of extracellular polysaccharide biosynthesis. The engineered strain produces 34.2 g L-1 hyaluronan in fed-batch cultures. We find secreted hyaluronan encapsulates C. glutamicum, changes its cell morphology and inhibits metabolism. Disruption of the encapsulation with leech hyaluronidase restores metabolism and leads to hyper hyaluronan productions of 74.1 g L-1. Meanwhile, the molecular weight of hyaluronan is also highly tunable. These results demonstrate combinatorial optimization of cell factories and the extracellular environment is efficacious and likely applicable for the production of other biopolymers.
Resumen tomado de PubMed (NCBI) para el registro citado, en el idioma original. La versión de referencia es la de la publicación original.
El resumen se deja sin traducir para conservar la redacción original de los autores.
Síntesis
Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for hyaluronan production yielded 34.2 g/L in fed-batch culture, but secreted hyaluronan encapsulated cells and inhibited metabolism; disrupting this capsule with leech hyaluronidase restored metabolism and raised production to 74.1 g/L, with tunable molecular weight.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio de ingeniería metabólica describe la modificación de Corynebacterium glutamicum para la producción de hialuronato (ácido hialurónico, HA), alcanzando 34,2 g/L en cultivos alimentados (fed-batch) y 74,1 g/L tras la disrupción de la encapsulación celular inducida por HA mediante hialuronidasa de sanguijuela, con pesos moleculares modulables. La enzima de la sanguijuela se emplea para degradar la cápsula de HA secretada que encapsula a las células bacterianas e inhibe el metabolismo, restaurando así el crecimiento e incrementando notablemente los rendimientos. Su único vínculo con la terapia con sanguijuelas es el empleo de una hialuronidasa procedente de la sanguijuela como reactivo de bioprocesamiento en fermentación industrial. No se involucran sanguijuelas, hirudoterapia, aplicaciones clínicas ni caracterización del secretoma de la sanguijuela más allá de esta enzima concreta, y la relevancia del estudio se circunscribe a la explotación biotecnológica de una enzima de sanguijuela.
Compuestos relacionados del registro de la ASH
Moléculas de la sanguijuela y fármacos derivados de la hirudina relacionados con el tema de este artículo, cada uno con un perfil completo en el registro de compuestos de la ASH:
Citación
Referencia (estilo Vancouver)
Wang Y, Hu L, Huang H, Wang H, Zhang T, Chen J, et al. Eliminating the capsule-like layer to promote glucose uptake for hyaluronan production by engineered Corynebacterium glutamicum. Nat Commun. 2020;11(1):3120. doi:10.1038/s41467-020-16962-7. PMID: 32561727
Los datos bibliográficos (autores, volumen, páginas, DOI) proceden del registro de PubMed.
Contexto clínico relacionado
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Añadido a la biblioteca ASH: 27 de mayo de 2026 · Última actualización del sitio: 18 de junio de 2026