Получение гиалуронана заданной молекулярной массы метаболически инженерным штаммом Bacillus subtilis 168

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.

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.

На штамме Bacillus subtilis 168 налажено эффективное получение низкомолекулярного гиалуронана заданной молекулярной массы из сахарозы. Совместная экспрессия генов tuaD, gtaB, glmU, glmM и glmS при ослаблении гликолиза увеличила выход с 1,01 до 3,16 г/л (масса 1,40×10⁶–1,83×10⁶ Да). После N-концевой инженерии активная гиалуронидаза пиявки (1,62×10⁶ ЕД/мл) повышала продукцию с 5,96 до 19,38 г/л, а регуляция её уровня инженерией сайта связывания рибосомы позволила получать фракции массой 2,20×10³–1,42×10⁶ Да. Подход, по заключению авторов, пригоден и для других низкомолекулярных полисахаридов.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)
• Гирудины азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis: те же, но другие — Lukas P et al. (2019)
• Транскриптомный анализ слюнной железы медицинской пиявки Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Молекулярно-динамические и фармакологические исследования вариантов гирудина Hirudinaria manillensis и Hirudo medicinalis, созданных методами белковой инженерии — Sun Y et al. (2022)
• Бесклеточный синтез варианта 1 гирудина кровососущей пиявки Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Получение вариантов гирудина с помощью генно-инженерной микробной фабрики — Zhang J, Lan N (2018)
• Гирудин при гепарин-индуцированной тромбоцитопении — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Гирудин ослабляет диабетическую нефропатию путём ингибирования Gsdmd-опосредованного пироптоза — Han J et al. (2023)
• Гирудин как альтернативный антикоагулянт: исторический обзор — Markwardt F (2002)

Все исследования, проанализированные ASH →