A Fed-batch Fermentációs Stratégiák Hatalma

A Pichia pastoris széleskörben használatos különféle heterológus fehérjék gyártásában. A High-Cell-Density Fermentation (HCDF) technológia, amelyet Fed-Batch táplálékosztályozással valósítanak meg, sikeresen elérte a biogyermekek és ipari enzimek nagyméretű termelését. Pontosan ellenőrzött növényi anyagokban a HCDF technológia segítségével magas hitelességű, magas tevékenységű és költséghatékony rekombináns fehérjéket lehet nyerni.

Az utóbbi kutatások azt mutatják, hogy a HCDF stratégiák keretében az egyénfejlesztés folyamatosan folyik annak érdekében, hogy növeljék a heterológus fehérjék termelését és tevékenységét a Pichia pastoris szerves-anyagokban. A HCDF technológia lehetővé teszi a magas szintű sejtgyülekezetek könnyedén történő elérését meghatározott növényi anyagokban, így lehetővé téve bőséges rekombináns fehérjék beszerzését növekvő tevékenységgel és csökkentett költségekkel a HCDF révén. Azonban a megfelelő HCDF stratégiák kiválasztása a specifikus fehérjék magas szintű kifejezésének optimalizálásához a Pichia pastoris-ban továbbra is kihívást jelent.

High-Cell-Density Fermentation (HCDF)

A Pichia pastoris kiváló heterológus fehérje termelésben, előnyben részesül az HCDF-hez automatizált bioreaktorokban. Az HCDF három szakaszból áll: glyceroltartalmú tét, táplálás és metanol-indukció. A Yaohai Bio-Pharma több mint egy évtizedes tapasztalattal rendelkezik a mikrobiológiai fermentáció területén, és már több mint 400 projektet végzett el. A cég rendkívül fejlett szaktudást és technológiát birtokol, amely lehetővé teszi számukra a különböző HCDF stratégiák alkalmazását a fehérje termelés hatékonyságának növelésére.

A metanol mind az AOX1 inducerének, mind a szénforrásnak szolgál, de koncentrációját szabályozni kell az toxikusság elkerülése érdekében. Különböző metanolos táplálási stratégiák elemzése alapvetően fontos a Pichia pastoris növekedésének és fehérje kifejezésének optimalizálásához.

Metanol-indukciós stratégia

A tömeges hordozó HCDF metanol-indukciós stratégia esetén az állapot-alapú indukciós stratégiák egy sor vezérlési módszert tartalmaznak, amelyek szabályozzák a metanol további hozzáadását online/offline vagy előre/hátra irányítással. A statisztikai indukciós stratégiák közül a fők közé tartozik a μ-stat, a Dissolved Oxygen (DO)-stat, a metanol-stat és a biomassz-stat.

1.1 μ-stat

a μ-stat stratégiának segítségével a biomassza állandó marad a μ ellenőrzésével, ami segít a reprodukálhatóságban, valamint tanulmányozza a μ hatását a fehérjegyártásra. Azonban nincs közvetlen metanol- és DO-vezérlés, ami kockázatot jelent a felhalmozódás és a ROS-képzés szempontjából.

1.2 DO-stat

A DO-stat stratégia érintetlenül szabályozza a metanol táplálkozást az oxigén feloldódásának ellenőrzésével, hogy fenntartsa az oxigenációt, de nem rögzíti a metanol koncentrációt és a növekedési sebességet, amely hatással lehet a fehérjekifejezés tanulmányozására. Az oxigenáció kihívást jelent az aerob fermentációban, és bár a tiszta oxigén kiegészítése költséges és toxikus lehet, a nyomás növelése gazdaságosabb megközelítés, amely növelheti a fehérjék tevékenységét.

1.3 Methanol-stat

A metanol koncentráció hiányos ellenőrzése korlátozásokat vetett mind a μ-stat, mind a DO-stat stratégiákra. A metanol statisztikai stratégiák, amelyek on/off módban működnek, ingadozók és pontatlanságokra terheltek. Ellenben a PID szabályozók pontosabban szabályozzák a metanol koncentrációt, növelve a fermentáció általános hatékonyságát.

1.4 Biomass-stat

A biomass-stat stratégia meghatározza a biomassa és a metanol-feltárás közötti kapcsolatot, optimalizálva a metanol-feltárás sebességét a fehérje-hordozó teljesítmény növelése érdekében. A biomassa online figyelése praktikusabb, a folyadék citojelölés pedig a kedvezményesebb módszer. Egy 1000L skálán a metanol-feltárás sebességének optimalizálása jelentősen javít az enzimtevékenységre, a teljesítményre és a termelési effektivitásra, elhalaszthatlanul felülmúlva a flaskate szintű fermentációt.

Közös táplálkozási stratégia

A glycerol, mint AOX1 promotor inhibitor, teljesen fel kell használni a metanol-indukció előtt, hogy ne zavara fehérje-termelést. A közös substrátusok növelhetik az enzimtevékenységet, de a túlzott glycerol káros hatással lehet a növekedetre és a kifejezésre. A sorbitol, a citromsav, a mannyitol és mások helyettesíthetik a glycerolt, csökkentve a proteólizest és a termelési időt, valamint növelve a fehérje-kifejezést.

A tengeralapú bank kialakítása megfelelő konserválási módszerek és alkalmas környezet beavatkozásának elfogadását igényli a tengerek jellemzőinek stabilitásának fenntartása érdekében. A Yaohai Bio-Pharma teljesítheti a glicérin-készlet konserválásához szükséges feltételeket (ultra-alacsony hőmérsékletű hűtők vagy folyékony nitrogén használatával), valamint a szenhidratok és az E. coli felhasználásával történő lyofelvonó konserválást.

Korlátozások által okozott stratégia

A Pichia pastoris-ban korlátozó feltételek, mint például a kicsi DO, a metanol koncentráció és az oxigén korlátozás növelik a rekombináns fehérjék kifejezését. Az oxigén korlátozott feltételek aktivalják az AOX1 promotorokat a metanol gyűjtésével, emeljük a fehérjek kimenetét, miközben csökkentik a hőtermelést. A kiszámítható hőmérséklet növeli a termelést, az aktivitást, a stabilitást és a sejt élhetőségét, de hűtési költségeket is igényel. A pH és a nitrogén korlátozás is segít a kifejezésben, figyelmet fordítva arra, hogy kerüljék a műveleti problémákat. A nitrogén korlátozás jelentősen növeli a fehérjék specifikus termelékenységét.

A Yaohai Bio-Pharma aktívan keresi az intézményi vagy egyéni globális partnereket, és a gazdaságban legversenyképesebb bérkeltetést ajánlja. Ha bármilyen kérdés merül fel, kérjük, látogasson el hozzánk: [email protected]