Udnyttelse af kraften i Fed-batch-fermenteringsstrategien

Pichia pastoris er meget udbredt i produktionen af ​​forskellige heterologe proteiner. High-Cell-Density Fermentation (HCDF)-teknologien, implementeret gennem Fed-Batch-fodring, har med succes opnået storskalaproduktion af biofarmaceutiske produkter og industrielle enzymer. I præcist kontrollerede medier kan udnyttelsen af ​​HCDF-teknologi opnå højudbytte, højaktivitet og omkostningseffektive rekombinante proteiner.

Nyere forskning tyder på, at der gennem HCDF-strategier gøres en indsats for at øge produktionen og aktiviteten af ​​heterologe proteiner i Pichia pastoris. HCDF-teknologi muliggør ubesværet opnåelse af celleklynger på højt niveau i definerede medier og muliggør derved erhvervelse af rigelige rekombinante proteiner med øget aktivitet og reducerede omkostninger gennem HCDF. At vælge den passende HCDF-strategi for at optimere ekspressionen på højt niveau af specifikke proteiner i Pichia pastoris er dog stadig en udfordring.

High-Cell-Density Fermentation (HCDF)

Pichia pastoris udmærker sig i heterolog proteinproduktion, favoriseret for HCDF i automatiserede bioreaktorer. HCDF har 3 trin: glycerolbatch, fodring og methanolinduktion. Yaohai Bio-Pharma kan prale af mere end ti års erfaring med mikrobiel fermentering og har tjent over 400 projekter. Virksomheden besidder omfattende ekspertise og veludviklet teknologi, der gør det muligt at anvende forskellige HCDF-strategier til at forbedre effektiviteten af ​​proteinproduktionen.

Methanol tjener både som en inducer af AOX1 og en kulstofkilde, men dens koncentration skal kontrolleres for at forhindre toksicitet. Evaluering af forskellige methanolfodringsstrategier er afgørende for at optimere væksten af ​​Pichia pastoris og proteinekspression

Methanol induktionsstrategi

I fed-batch HCDF methanol-induktionsstrategien omfatter statsbaserede induktionsstrategier et sæt kontrolmetoder, der regulerer den supplerende tilsætning af methanol gennem online/offline eller fremad/omvendt kontrol. Blandt de statistiske induktionsstrategier inkluderer de vigtigste μ-stat, opløst ilt (DO)-stat, methanol-stat og biomasse-stat.

1.1 μ-stat

μ-stat-strategi holder biomassen stabil ved at kontrollere μ, hjælpe med reproducerbarhed og studere μs effekt på proteinekspression. Det mangler dog direkte methanol og DO-kontrol, hvilket risikerer akkumulering og ROS-generering.

1.2 DO-stat

DO-stat-strategien regulerer indirekte methanolfoderet ved at kontrollere den opløste ilt for at opretholde iltningen, men den fikserer ikke methanolkoncentrationen og væksthastigheden, hvilket kan påvirke undersøgelsen af ​​proteinekspression. Iltning udgør en udfordring i aerob fermentering, og selvom tilskud af ren oxygen kan være dyrt og giftigt, er trykforøgelse en mere økonomisk tilgang, der også kan øge proteinaktiviteten.

1.3 Methanol-stat

Utilstrækkelig kontrol af methanolkoncentration udgør begrænsninger for både μ-stat og DO-stat strategier. Methanol statistiske strategier, som fungerer i en on/off-tilstand, er tilbøjelige til udsving og mangler præcision. I modsætning hertil tilbyder PID-regulatorer en mere præcis regulering af methanolkoncentrationen, hvilket forbedrer den samlede fermenteringseffektivitet.

1.4 Biomasse-stat

Biomasse-stat-strategien definerer forholdet mellem biomasse og methanolfodring, og optimerer methanolfodringshastigheden for at øge proteinudbyttet. Online overvågning af biomasse er mere praktisk, hvor flowcytometri er den foretrukne metode. Ved en 1000L skala forbedrer optimering af methanoltilførselshastigheden enzymaktivitet, udbytte og produktivitet betydeligt, hvilket overgår kolbegæringen.

Samfodringsstrategi

Glycerol, som en AOX1-promotorhæmmer, skal forbruges fuldt ud før methanolinduktion for at undgå at undertrykke proteinproduktion. Co-substrater kan øge enzymaktivitet, men overskydende glycerol kan skade vækst og ekspression. Sorbitol, ascorbinsyre, mannitol og andre kan erstatte glycerol, hvilket reducerer proteolyse og dyrkningstid og forbedrer proteinekspression.

Stammebanken nødvendiggør anvendelse af passende konserveringsmetoder og placering i et passende miljø for at opretholde stabiliteten af ​​stammekarakteristika. Yaohai Bio-Pharma kan opfylde kravene til glycerollagerkonservering (via ultralav temperatur frysere eller flydende nitrogen) og frysetørringskonservering af gær og E. coli.

Restriktionsinduceret strategi

I Pichia pastoris øger restriktive forhold som lav DO, methanolkoncentration og iltgrænse rekombinant proteinekspression. Oxygen-begrænsede forhold aktiverer AOX1-promotoren via methanolakkumulering, hvilket øger proteinproduktionen, mens den reducerer varmen. Lav-temp induktion øger udbytte, aktivitet, stabilitet og cellelevedygtighed, men tilføjer køleomkostninger. pH- og nitrogenbegrænsning hjælper også til udtryk, hvilket kræver forsigtighed for at undgå driftsproblemer. Nitrogenbegrænsning øger især specifik proteinproduktivitet.

Yaohai Bio-Pharma søger også aktivt institutionelle eller individuelle globale partnere og tilbyder den mest konkurrencedygtige kompensation i branchen. Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at kontakte os: [email protected]