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.
Резюме
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.
Почему это важно для гирудотерапии
В данном исследовании сообщается о метаболической инженерии Bacillus subtilis для продукции специфического низкомолекулярного гиалуронана (LMW-HA) из сахарозы с использованием гиалуронидазы пиявки в качестве ключевого ферментативного инструмента. После N-концевой инженерии гиалуронидаза пиявки была экспрессирована на высоком уровне, а её активность рационально регулировалась путём инженерии сайта связывания рибосомы, что обеспечило контролируемую продукцию LMW-HA в диапазоне молекулярных масс от 2,20×10³ до 1,42×10⁶ Da. Для сферы ASH эта работа демонстрирует применение фермента пиявки в качестве инструмента биотехнологического производства. ОГРАНИЧЕНИЕ: Это исследование в области микробной биотехнологии без клинического компонента гирудотерапии; связь с пиявкой ограничена использованием рекомбинантной гиалуронидазы пиявки, а результаты не имеют прямого терапевтического значения для гирудотерапии.
Цитирование
Production of specific-molecular-weight hyaluronan by metabolically engineered Bacillus subtilis 168.
Jin P et al. · Metabolic Engineering, 2016
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.