Yeast surface display of leech hyaluronidase for the industrial production of hyaluronic acid oligosaccharides
Research article published in Eng Microbiol (2023)
Abstract
Leech hyaluronidase (LHyal) is a hyperactive hyaluronic acid (HA) hydrolase that belongs to the hyaluronoglucuronidase family. Traditionally, LHyal is extracted from the heads of leeches, but the recent development of the Pichia pastoris recombinant LHyal expression method permitted the industrial production of size-specific HA oligosaccharides. However, at present LHyal expressed by recombinant yeast strains requires laborious protein purification steps. Moreover, the enzyme is deactivated and removed after single use. To solve this problem, we developed a recyclable LHyal biocatalyst using a yeast surface display (YSD) system. After screening and characterization, we found that the cell wall protein Sed1p displayed stronger anchoring to the P. pastoris cell wall than other cell wall proteins. By optimizing the type and length of the linkers between LHyal and Sed1p, we increased the activity of enzymes displayed on the P. pastoris cell wall by 50.34% in flask cultures. LHyal-(GGGS)6-Sed1p activity further increased to 3.58 × 105 U mL-1 in fed-batch cultivation in a 5 L bioreactor. Enzymatic property analysis results revealed that the displayed LHyal-(GGGS)6-Sed1p generated the same oligosaccharides but exhibited higher thermal stability than free LHyal enzyme. Moreover, displayed LHyal-(GGGS)6-Sed1p could be recovered easily from HA hydrolysis solutions via low-speed centrifugation and could be reused at least 5 times. YSD of LHyal not only increased the utilization efficiency of the enzyme but also simplified the purification process for HA oligosaccharides. Thus, this study provides an alternative approach for the industrial preparation of LHyal and HA oligosaccharides.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Резюме
Yeast surface display of leech hyaluronidase using Sed1p anchor; displayed enzyme reaches 3.58 million U/ml and is reusable for at least 5 cycles.
Почему это важно для гирудотерапии
Это биотехнологическое исследование описывает разработку биокатализатора гиалуронидазы пиявок (LHyal), пригодного для многократного использования, с применением системы дрожжевого поверхностного дисплея в Pichia pastoris, достигшего ферментативной активности 3,58 × 10⁵ Ед мл⁻¹ при периодическом культивировании с подпиткой и обеспечивающего промышленное производство олигосахаридов гиалуроновой кислоты заданного размера. LHyal, традиционно экстрагируемая из голов пиявок, была закреплена на клеточной стенке дрожжей посредством белка Sed1p, что обеспечило повышение термостабильности и возможность повторного использования в течение как минимум пяти циклов. Это имеет косвенное отношение к области ASH, демонстрируя биотехнологические применения фермента, полученного из пиявок, хотя основное внимание уделяется промышленному производству полисахаридов. Ограничение: данная работа представляет собой исследование в области белковой инженерии и промышленной биотехнологии без терапевтического применения, клинических данных или изучения антикоагулянтных или значимых для гирудотерапии свойств секретома.
Цитирование
Yeast surface display of leech hyaluronidase for the industrial production of hyaluronic acid oligosaccharides.
Liao L et al. · Eng Microbiol, 2023
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.