Eliminating the capsule-like layer to promote glucose uptake for hyaluronan production by engineered Corynebacterium glutamicum

Biotechnology paper published in Nature Communications (2020)

Последнее обновление: 18 июня 2026 г.Рецензент: ASH Editorial Board

Научная статья — обзор доказательных данныхСсылка на статью

Evidence: Research reportРазработка лекарственных препаратовГеномика и протеомикаWang Y et al. · Nature Communications, 2020

Abstract

Hyaluronan is widely used in cosmetics and pharmaceutics. Development of robust and safe cell factories and cultivation approaches to efficiently produce hyaluronan is of many interests. Here, we describe the metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum and application of a fermentation strategy to manufacture hyaluronan with different molecular weights. C. glutamicum is engineered by combinatorial overexpression of type I hyaluronan synthase, enzymes of intermediate metabolic pathways and attenuation of extracellular polysaccharide biosynthesis. The engineered strain produces 34.2 g L-1 hyaluronan in fed-batch cultures. We find secreted hyaluronan encapsulates C. glutamicum, changes its cell morphology and inhibits metabolism. Disruption of the encapsulation with leech hyaluronidase restores metabolism and leads to hyper hyaluronan productions of 74.1 g L-1. Meanwhile, the molecular weight of hyaluronan is also highly tunable. These results demonstrate combinatorial optimization of cell factories and the extracellular environment is efficacious and likely applicable for the production of other biopolymers.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov't

Indexed MeSH termsBacterial CapsulesBacterial ProteinsBatch Cell Culture TechniquesCarbohydrate MetabolismCorynebacterium glutamicumCulture MediaGlucoseHyaluronan SynthasesHyaluronic AcidHyaluronoglucosaminidaseMetabolic EngineeringMetabolic Networks and Pathways

Резюме

Leech hyaluronidase disrupts the polysaccharide capsule encapsulating engineered Corynebacterium glutamicum, restoring metabolism and elevating hyaluronan production from 34.2 g/L to 74.1 g/L.

Почему это важно для гирудотерапии

Данное исследование по метаболической инженерии описывает модификацию Corynebacterium glutamicum для продукции гиалуронана, достигающую 34,2 г/л в периодических культурах с подпиткой и 74,1 г/л после разрушения HA-индуцированной клеточной инкапсуляции с помощью гиалуронидазы пиявок, с регулируемой молекулярной массой. Фермент пиявок применяется для деградации секретируемой капсулы гиалуроновой кислоты, окружающей бактериальные клетки и ингибирующей метаболизм, тем самым восстанавливая рост и резко повышая выход продукта. Связь со сферой ASH ограничивается использованием гиалуронидазы пиявок в качестве реагента для биотехнологической обработки при промышленной ферментации. В исследовании не участвуют пиявки, гирудотерапия, клинические применения или характеристика секрета пиявок за пределами этого конкретного фермента, а релевантность работы ограничена биотехнологическим использованием фермента пиявок.

Цитирование

Eliminating the capsule-like layer to promote glucose uptake for hyaluronan production by engineered Corynebacterium glutamicum.

Wang Y et al. · Nature Communications, 2020

DOI

Связанный клинический контекст

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Drug Pipeline Drug Development Direct Thrombin Inhibitors Species Identification Taxonomy Salivary Gland Secretion

Отказ от ответственности — научно-образовательная информация

Информация на данной странице предоставлена исключительно в образовательных и информационных целях и не является медицинской консультацией, диагнозом или рекомендациями по лечению. Резюме клинических данных отражают опубликованную рецензируемую литературу и не подразумевают терапевтическую эффективность за пределами показаний, одобренных FDA.

Разрешение FDA 510(k) для медицинских пиявок ограничено конкретными показаниями. Исследовательские и офф-лейбл применения обозначены соответствующим образом. Перед клиническим использованием практикующим врачам следует руководствоваться действующими рекомендациями FDA, локальными протоколами и применимыми нормативно-правовыми актами штата.

ASH поддерживает строгую доказательную оценку всех применений гирудотерапии посредством контролируемых клинических исследований и рецензируемых публикаций.

Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: 18 июня 2026 г.