High-level constitutive expression of leech hyaluronidase with combined strategies in recombinant Pichia pastoris
Research article published in Appl Microbiol Biotechnol (2020)
Abstract
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.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Hyaluronidases that break down hyaluronan are widely used for preparation of low molecular weight hyaluronan.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании были сконструированы рекомбинантные штаммы Pichia pastoris для конститутивной высокоуровневой экспрессии гиалуронидазы пиявок (LHyal), что устраняет необходимость в индукции токсичным метанолом за счет сочетания оптимизированных промоторов (PGAP, PGAP(m), PTEF1), сигнальных пептидов, N-концевой инженерии и коэкспрессии факторов транскрипции. Исследователи достигли активности LHyal 2,12 × 10⁶ Ед/мл в ферментере объемом 3 л с продуктивностью 1,96 × 10⁴ Ед/мл/ч. Эта работа имеет отношение к области ASH, поскольку гиалуронидаза является компонентом секретома пиявок, разрушающим гиалуронан, а масштабируемое производство может поддержать исследования ферментных инструментов, полученных из пиявок, и их потенциального применения. Оговорка состоит в том, что это исследование в области биопроцессной инженерии, сосредоточенное на промышленном производстве ферментов; оно не затрагивает гирудотерапию, клиническое применение или активность LHyal in vivo, и никаких терапевтических заявлений не делается.
Цитирование
High-level constitutive expression of leech hyaluronidase with combined strategies in recombinant Pichia pastoris.
Huang H et al. · Appl Microbiol Biotechnol, 2020
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.