Optimalizácia integrity buniek E. coli pre produkciu biopharmaceutik

V oblasti biolfarmaceutikov hraje Escherichia coli (E. coli) kľúčovú úlohu ako hostiteľ pre expresiu rekombinantných bílkovín. bunková integrita E. coli je kritická pre výnos, kvalitu a výrobné náklady. Táto integrita sa hlavne týka štruktúry a funkcie vnútorného membrán (IM) a vonkajšej membrány (OM).

Yaohai Bio-Pharma má 15 rokov skúsenosti s fermentáciou E. coli a expresiou rekombinantných bílkovín. Používame rôzne strategie na udržanie vysoké bunkovej integrity E. coli, pričom výnos plazmidu presahuje 1g/L v rámci cyklu kultivácie trvajúceho 30 hodín. Na základe rozsiahlej skúsenosti s mikrobiálnou expresiou shrnula Yaohai Bio-Pharma niekoľko efektívnych stratégií na monitorovanie a vylepšovanie bunkovej integrity E. coli počas produkcie biolfarmaceutikov.

Techniky na monitorovanie bunkovej integrity E. coli

Cytometria pretočnou strujou: Používa fluorescenčné farby na rozlišovanie bunecných stavov, napríklad propidiovú jodidovú pre detekciu bunecnej viabilítu a SYTO9 na posudzovanie prónikavosti OM. Vyžaduje však vysoké náklady na barvivá a komplexné operácie.

Kolorimetrové metódy: Odrážajú bunecné lyzy pomocou detekcie obsahu DNA, enzymatických aktivít atď. v nadmeri, ako použitie sady reagentov PicoGreen a testov alkaline phosphatase aktivity. Tieto metódy však sú náročné a vyžadujú drahé reagenty.

Vysokoťaživosťná kapalinová chromatografia: Používa sa na mimočasovú detekciu koncentrácií extracelulárnych produktov na posudzovanie úniku OM. Avšak jej automatizácia je zložitá a čas analýzy je dlhší.

Vibráčne spektroskopické techniky: Napríklad blízkoinfrčervená a stredninfrčervená spektroskopia, ktoré majú potenciálne aplikácie, ale je potrebné prevziať výzvy spojené so spektrálnym rušením a problémami analyzy údajov.

Dielektrická spektroskopia: Hodnotí integritu membrány meraním impedance bunkových zlietok, čo umožňuje reálny časový online monitorovanie. Však je citlivá na rušenie a kalibrácia je ťažká.

Biosenzory: Sú schopné detegovať látky uniknuté z buniek alebo periplazu, ale stretávajú sa s problémami ako ťažkosti v regenerácii senzora.

Meranie viskozity a hustoty: Nízke náklady a rýchle analýzy, ale chýba im selektivita a vyžadujú zohľadnenie viacbalických údajov pre posudzovanie.

Faktory ovplyvňujúce bunkovú integritu

Genetické inžinierstvo štamu: Mení integritu OM prostredníctvom genetického inžinierstva, napríklad mutáciou lipoproteinových génov, avšak môže ovplyvniť rast štamu.

Indukovaný streß: Prenesená produkcia rekombinantných bielkov spôsobuje metabolické záťaž, čo ovplyvňuje bunkovú fyziológiu. Preto je nevyhnutné rozumné regulovanie úrovne expresie.

Rýchlosť krmenia substrátom: Obe extrémne vysoké aj nízke rýchlosti krmenia ovplyvňujú bunecnú lyzu a integritu OM.

Teplota a aerácia: Vysoké teploty a nízka dostupnosť kyslíka zvyšujú výraz stresu a únik OM, resp., ale konkrétne účinky sa líšia.

Osmotika: Používa sa na uvoľnenie periplazmatických bílkovín, ale poškodzujú životaschopnosť buniek, čo obmedzuje ich použitie.

Záver: Budúca výskumy musia hlbšie skúmať mechanizmy a podmienky opravy membrán, aby sa presne mohla riadiť integrita bunkovej membrány. Optimalizácia monitorovacích metód a analýza ovplyvňujúcich faktorov by mala zlepšiť kvalitu produkcie, čím sa podporí rozvoj biopharmaceutického priemyslu.

Hľadáme tiež aktívne globálnych partnerov, či už institucionálnych alebo jednotlivcov. Ponúkame najkonkurентnejšie odmeny v odvetví. Ak máte akékoľvek otázky, neváhajte nás kontaktovať na [email protected]