Optimalisering av E. coli-cellulær integritet for biofarmaproduksjon

Innen biofarmasøytika spiller Escherichia coli (E. coli) en viktig rolle som vert for ekspresjon av rekombinante proteiner. Den cellulære integriteten til E. coli er avgjørende for proteinutbytte, kvalitet og produksjonskostnader. Denne integriteten involverer først og fremst strukturen og funksjonen til den indre membranen (IM) og den ytre membranen (OM).

Yaohai Bio-Pharma har 15 år i E. coli-fermentering og ekspresjon av rekombinant protein. Vi bruker ulike strategier for å holde høy cellulær integritet av E. coli, plasmidutbyttet overstiger 1g/L innen en dyrkingssyklus på 30 timer. Med utgangspunkt i den omfattende erfaringen innen mikrobiell uttrykk, har Yaohai Bio-Pharma oppsummert flere effektive strategier for å overvåke og forbedre den cellulære integriteten til E. coli under biofarmasøytisk produksjon.

Teknikker for å overvåke cellulær integritet til E. coli

Flowcytometri: Bruker fluorescerende fargestoffer for å differensiere cellulære tilstander, for eksempel propidiumjodid for å detektere cellelevedyktighet og SYTO9 for å vurdere OM-permeabilitet. Det krever imidlertid høye kostnader for flekker og komplekse operasjoner.

Kolorimetriske metoder: Reflekter cellelyse ved å detektere DNA-innhold, enzymaktiviteter osv. i supernatanten, for eksempel bruk av PicoGreen-reagenssettet og alkalisk fosfataseaktivitetsanalyser. Disse metodene er imidlertid tungvinte og krever dyre reagenser.

Høyytelses væskekromatografi: Brukes for offline påvisning av ekstracellulære produktkonsentrasjoner for å vurdere OM-lekkasje. Likevel er automatiseringen kompleks og analysetiden er lang.

Vibrasjonsspektroskopiteknikker: Som nær-infrarød og mid-infrarød spektroskopi, som har potensielle bruksområder, men krever å overvinne spektral interferens og dataanalyseutfordringer.

Dielektrisk spektroskopi: Vurderer membranintegritet ved å måle impedansen til cellesuspensjoner, noe som muliggjør online overvåking i sanntid. Den er imidlertid utsatt for forstyrrelser og kalibrering er vanskelig.

Biosensorer: Kan oppdage forbindelser lekket fra cellene eller periplasmaet, men møter problemer som sensorregenereringsvansker.

Viskositets- og tetthetsmålinger: Lave kostnader og raske i analyse, men mangler selektivitet og krever vurdering av multi-batch-data for vurdering.

Faktorer som påvirker cellulær integritet

Strain Engineering: Endrer OM-integritet gjennom genteknologi, for eksempel muterende lipoproteingener, men kan påvirke stammevekst.

Indusert stress: Overekspresjon av rekombinante proteiner fører til en metabolsk belastning som påvirker cellulær fysiologi. Derfor er rimelig regulering av uttrykksnivåer nødvendig.

Substratfôringshastighet: Både overdreven høy og lav fôringshastighet påvirker cellelyse og OM-integritet.

Temperatur og lufting: Høye temperaturer og lav oksygentilgjengelighet øker henholdsvis ekspresjonsstress og OM-lekkasje, men de spesifikke effektene varierer.

Osmotika: Brukes til å frigjøre periplasmatiske proteiner, men skader cellelevedyktighet, og begrenser deres anvendelse.

Konklusjon Fremtidig forskning må gå dypere inn i mekanismene og betingelsene for membranreparasjon for å nøyaktig kontrollere cellulær membranintegritet. Optimalisering av overvåkingsmetoder og analyse av påvirkningsfaktorer forventes å øke produktkvaliteten, og dermed drive utviklingen av den biofarmasøytiske industrien.

Vi søker også aktivt etter institusjonelle eller individuelle globale partnere. Vi tilbyr den mest konkurransedyktige kompensasjonen i bransjen. Hvis du har spørsmål, kan du gjerne kontakte oss på [email protected]