A Fed-batch fermentációs stratégia erejének kihasználása Magyarország

A Pichia pastorist széles körben használják különféle heterológ fehérjék előállítására. A nagy sejtsűrűségű fermentációs (HCDF) technológia, amelyet Fed-Batch táplálással valósítottak meg, sikeresen valósította meg a biogyógyszerek és ipari enzimek nagyüzemi előállítását. Pontosan szabályozott tápközegben a HCDF technológia alkalmazásával nagy hozamú, nagy aktivitású és költséghatékony rekombináns fehérjéket lehet előállítani.

A legújabb kutatások azt mutatják, hogy a HCDF-stratégiák révén erőfeszítéseket tesznek a heterológ fehérjék termelésének és aktivitásának növelésére a Pichia pastorisban. A HCDF technológia lehetővé teszi a magas szintű sejtklaszterek zökkenőmentes elérését meghatározott tápközegben, ezáltal lehetővé téve bőséges, fokozott aktivitású és csökkentett költségekkel rendelkező rekombináns fehérjék beszerzését a HCDF segítségével. Mindazonáltal továbbra is kihívást jelent a megfelelő HCDF stratégia kiválasztása a specifikus fehérjék magas szintű expressziójának optimalizálására Pichia pastorisban.

Nagy sejtsűrűségű fermentáció (HCDF)

A Pichia pastoris a heterológ fehérjetermelésben jeleskedik, az automatizált bioreaktorokban a HCDF számára kedvelt. A HCDF-nek 3 szakasza van: glicerin-adagolás, betáplálás és metanol indukció. A Yaohai Bio-Pharma több mint egy évtizedes tapasztalattal büszkélkedhet a mikrobiális fermentáció terén, és több mint 400 projektet szolgált ki. A cég kiterjedt szakértelemmel és jól fejlett technológiával rendelkezik, amely lehetővé teszi a különböző HCDF stratégiák alkalmazását a fehérjetermelés hatékonyságának javítására.

A metanol az AOX1 induktoraként és szénforrásként is szolgál, de koncentrációját ellenőrizni kell a toxicitás megelőzése érdekében. A különböző metanol takarmányozási stratégiák értékelése kulcsfontosságú a Pichia pastoris növekedésének és a fehérje expressziójának optimalizálásához

Metanol indukciós stratégia

A betáplált szakaszos HCDF metanol-indukciós stratégiában az állapotalapú indukciós stratégiák olyan szabályozási módszereket foglalnak magukban, amelyek szabályozzák a metanol kiegészítő hozzáadását online/offline vagy előre/fordított szabályozással. A statisztikai indukciós stratégiák közül a főbbek a μ-stat, a Dissolved Oxygen (DO)-stat, a metanol-stat és a biomass-stat.

1.1 μ-stat

A μ-stat stratégia stabilan tartja a biomasszát a μ szabályozásával, elősegíti a reprodukálhatóságot és tanulmányozza a μ fehérje expresszióra gyakorolt ​​hatását. Hiányzik azonban a közvetlen metanol és DO szabályozás, ami a felhalmozódást és a ROS képződést kockáztatja.

1.2 DO-stat

A DO-stat stratégia közvetett módon szabályozza a metanol betáplálását az oldott oxigén szabályozásával az oxigénellátás fenntartása érdekében, de nem rögzíti a metanol koncentrációját és növekedési sebességét, ami befolyásolhatja a fehérje expresszió vizsgálatát. Az oxigenizálás kihívást jelent az aerob fermentációban, és bár a tiszta oxigén pótlása költséges és mérgező lehet, a nyomásnövelés gazdaságosabb megközelítés, amely a fehérje aktivitását is fokozhatja.

1.3 Metanol-stat

A metanol koncentrációjának nem megfelelő szabályozása korlátozza mind a μ-stat, mind a DO-stat stratégiákat. A metanol-statisztikai stratégiák, amelyek be/ki üzemmódban működnek, hajlamosak az ingadozásokra, és nem pontosak. Ezzel szemben a PID szabályozók a metanol koncentráció pontosabb szabályozását kínálják, növelve az általános fermentációs hatékonyságot.

1.4 Biomassza-stat

A biomassza-statisztika stratégia meghatározza a biomassza és a metanol betáplálás közötti kapcsolatot, optimalizálva a metanol adagolási sebességét a fehérjehozam növelése érdekében. A biomassza online monitorozása praktikusabb, az áramlási citometria az előnyben részesített módszer. 1000 literes léptékben a metanol adagolási sebességének optimalizálása jelentősen javítja az enzimaktivitást, a hozamot és a termelékenységet, felülmúlva a lombik fermentációt.

Együttes táplálkozási stratégia

A glicerint, mint AOX1 promoter inhibitort, teljes mértékben el kell fogyasztani a metanol indukciója előtt, hogy elkerüljük a fehérjetermelés elnyomását. A társszubsztrátok fokozhatják az enzimaktivitást, de a glicerin felesleg károsíthatja a növekedést és az expressziót. A szorbit, aszkorbinsav, mannit és mások helyettesíthetik a glicerint, csökkentve a proteolízist és a tenyésztési időt, valamint fokozva a fehérje expresszióját.

A törzs-bank megfelelő tartósítási módszereket és megfelelő környezetben történő elhelyezést tesz szükségessé a törzsjellemzők stabilitásának megőrzése érdekében. A Yaohai Bio-Pharma képes teljesíteni a glicerines állomány tartósítására (ultraalacsony hőmérsékletű fagyasztókon vagy folyékony nitrogénnel) és az élesztő és az E. coli liofilizálással történő tartósítására vonatkozó követelményeket.

Korlátozások által kiváltott stratégia

A Pichia pastorisban a korlátozó körülmények, például az alacsony DO, a metanol koncentráció és az oxigén határérték fokozzák a rekombináns fehérje expresszióját. Oxigén-korlátozott körülmények aktiválják az AOX1 promotert a metanol felhalmozódásán keresztül, növelve a fehérje termelést, miközben csökkentik a hőt. Az alacsony hőmérsékletű indukció növeli a hozamot, az aktivitást, a stabilitást és a sejtek életképességét, de növeli a hűtési költségeket. A pH és a nitrogén korlátozása szintén segíti az expressziót, ami óvatosságot igényel a működési problémák elkerülése érdekében. A nitrogén korlátozás jelentősen növeli a specifikus fehérje termelékenységet.

A Yaohai Bio-Pharma emellett aktívan keres intézményi vagy egyéni globális partnereket, és az iparág legversenyképesebb javadalmazását kínálja. Ha kérdése van, forduljon hozzánk bizalommal: [email protected]