Высокий уровень конститутивной экспрессии гиалуронидазы пиявки с помощью комбинированных стратегий в рекомбинантном Pichia pastoris

Hyaluronidases that break down hyaluronan are widely used for preparation of low molecular weight hyaluronan. Leech hyaluronidase (LHyal) is a newly discovered hyaluronidase with outstanding enzymatic properties. The Pichia pastoris expression system of LHyal that depends on AOX1 promoter (PAOX1) has been constructed. However, the addition of the toxic inducer methanol is a big safety concern. Here, a combinational strategy was adopted for constitutive expression of LHyal to high level in P. pastoris. By optimizing the combination of promoters PGAP, PGAP(m), and PTEF1 and signal peptides α-factor, nsB, and sp23, the enzyme activity of extracellular LHyal reached 1.38 × 105 U/mL in shake flasks. N-terminal engineering with neutral polar amino acids further increased LHyal activity to 2.06 × 105 U/mL. In addition, the impact of overexpressing transcription factors Aft1, Gal4-like, and Yap1 on LHyal production was also investigated. We found the co-expression of Aft1 significantly enhanced the expression of LHyal to 3.03 × 105 U/mL. Finally, LHyal activity of 2.12 × 106 U/mL was achieved in a 3-L fermenter, with a high productivity of 1.96 × 104 U/mL/h. The engineered LHyal-producing Pichia pastoris strains will be more attractive for production of hyaluronidase on industrial scale.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Гиалуронидаза пиявки (LHyal) экспрессируется в Pichia pastoris под промотором PAOX1 с токсичным индуктором метанолом. Для конститутивной экспрессии комбинировали промоторы PGAP, PGAP(m), PTEF1 и сигнальные пептиды α-фактор, nsB, sp23; в колбах активность составила 1,38 × 10⁵ Ед/мл. N-концевая инженерия нейтральными полярными аминокислотами повысила её до 2,06 × 10⁵ Ед/мл, коэкспрессия фактора транскрипции Aft1 — до 3,03 × 10⁵ Ед/мл. В 3-литровом ферментёре достигнуто 2,12 × 10⁶ Ед/мл при продуктивности 1,96 × 10⁴ Ед/мл/ч, что делает штаммы перспективными для промышленного производства.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Фармакология секрета слюнных желёз».

• Медицинские пиявки и гирудотерапия — Gödekmerdan A et al. (2011)
• Перекисное окисление липидов слюны у пациентов с постковидным синдромом на фоне гирудотерапии — Serikbayeva S et al. (2024)
• Лечение медицинскими пиявками при болевых синдромах: нарративный обзор — Koeppen D, Aurich M, Rampp T (2014)
• Иммуномодулирующие эффекты экстракта слюны медицинской пиявки на активированные макрофаги in vitro — Ayhan H et al. (2024)
• Ингибиторы протеиназ медицинской пиявки Hirudo medicinalis — Baskova I, Zavalova L (2001)
• Полифункциональность дестабилазы — лизоцима медицинской пиявки — Baskova I, Zavalova L (2008)
• «Удвоение»: идентификация и характеристика тандем-гирудина из азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis — Lukas P et al. (2022)
• Применение медицинской пиявки в лечении заболеваний уха — Seleznev K et al. (1992)
• Рекомбинантная дестабилаза из Hirudo medicinalis способна растворять тромбы человека in vitro — Bobrovsky P et al. (2021)
• Влияние рассеяния углеродных нанотрубок в окружающей среде на водного беспозвоночного Hirudo medicinalis — Girardello R et al. (2015)

Все исследования, проанализированные ASH →