การใช้กลยุทธ์หมักแบบ Fed-batch

Pichia pastoris ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตโปรตีนที่ไม่ใช่ของตนเองในปริมาณมาก เทคโนโลยีการหมักแบบเซลล์หนาแน่นสูง (HCDF) ซึ่งดำเนินการผ่านการให้อาหารแบบ Fed-Batch สามารถบรรลุการผลิตชีวเภสัชภัณฑ์และเอนไซม์ทางอุตสาหกรรมในระดับขนาดใหญ่ได้สำเร็จ โดยการควบคุมสารอาหารอย่างแม่นยำ การใช้เทคโนโลยี HCDF สามารถทำให้ได้โปรตีนรีคอมไบแนทที่มีประสิทธิภาพสูง ออกฤทธิ์ดี และคุ้มค่าในด้านต้นทุน

งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าผ่านกลยุทธ์ HCDF มีความพยายามที่จะเพิ่มการผลิตและการออกฤทธิ์ของโปรตีนที่ไม่ใช่ของตนเองใน Pichia pastoris เทคโนโลยี HCDF ช่วยให้ได้กลุ่มเซลล์ที่หนาแน่นในสารอาหารที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งช่วยให้ได้โปรตีนรีคอมไบแนทจำนวนมากขึ้น มีกิจกรรมสูงขึ้น และลดต้นทุนลงผ่าน HCDF อย่างไรก็ตาม การเลือกกลยุทธ์ HCDF ที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแสดงออกของโปรตีนเฉพาะใน Pichia pastoris ยังคงเป็นความท้าทาย

การหมักแบบเซลล์หนาแน่นสูง (HCDF)

Pichia pastoris มีความสามารถยอดเยี่ยมในการผลิตโปรตีนที่ไม่ใช่ของตนเอง และได้รับความนิยมสำหรับ HCDF ในไบโอรีแอคเตอร์อัตโนมัติ HCDF มี 3 ขั้นตอน: การให้อาหารกลีเซอรอล, การให้อาหาร และการกระตุ้นด้วยเมทานอล Yaohai Bio-Pharma มีประสบการณ์มากกว่าสิบปีในด้านการหมักจุลชีพ และได้ให้บริการกับโครงการมากกว่า 400 โครงการ บริษัทมีความเชี่ยวชาญและเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างดี ซึ่งช่วยให้สามารถใช้กลยุทธ์ HCDF หลายแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตโปรตีน

เมทานอลทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้น AOX1 และแหล่งคาร์บอน แต่ความเข้มข้นของมันต้องได้รับการควบคุมเพื่อป้องกันความเป็นพิษ การประเมินกลยุทธ์การให้อาหารเมทานอลที่แตกต่างกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับปรุงการเจริญเติบโตของ Pichia pastoris และการแสดงออกของโปรตีน

กลยุทธ์การกระตุ้นด้วยเมทานอล

ในกลยุทธ์การกระตุ้นเมทานอลแบบ fed-batch HCDF กลยุทธ์การกระตุ้นที่ขึ้นอยู่กับสถานะประกอบด้วยชุดของวิธีการควบคุมที่กำกับการเติมเมทานอลเสริมผ่านการควบคุมออนไลน์/ออฟไลน์ หรือ การควบคุมไปข้างหน้า/ย้อนกลับ ในกลยุทธ์การกระตุ้นทางสถิติ หลักๆ จะรวมถึง μ-stat, Dissolved Oxygen (DO)-stat, methanol-stat และ biomass-stat

1.1 μ-stat

กลยุทธ์ μ-stat รักษามวลชีวภาพให้คงที่โดยการควบคุม μ ซึ่งช่วยในการทำซ้ำและศึกษาผลกระทบของ μ ต่อการแสดงออกของโปรตีน อย่างไรก็ตาม มันขาดการควบคุมเมทานอลและการควบคุม DO โดยตรง ส่งผลเสี่ยงต่อการสะสมและการสร้าง ROS

1.2 DO-stat

กลยุทธ์ DO-stat ควบคุมการให้เมทานอลโดยอ้อมผ่านการควบคุมออกซิเจนที่ละลายเพื่อรักษาความเป็นออกซิเจน แต่ไม่ได้ตรึงความเข้มข้นของเมทานอลและอัตราการเติบโต ซึ่งอาจส่งผลต่อการศึกษาการแสดงออกของโปรตีน การรักษาความเป็นออกซิเจนเป็นความท้าทายในกระบวนการหมักแบบใช้ออกซิเจน ในขณะที่การเติมออกซิเจนบริสุทธิ์อาจมีค่าใช้จ่ายสูงและเป็นพิษ การเพิ่มแรงดันเป็นวิธีที่ประหยัดกว่าและสามารถเพิ่มกิจกรรมของโปรตีนได้

1.3 Methanol-stat

การควบคุมความเข้มข้นของเมทานอลที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดข้อจำกัดสำหรับกลยุทธ์ μ-stat และ DO-stat เมทานอล-สถิติ ซึ่งทำงานในโหมด on/off มักจะมีความผันผวนและขาดความแม่นยำ ในทางตรงกันข้าม คอนโทรลเลอร์ PID ให้การควบคุมที่แม่นยำมากขึ้นสำหรับความเข้มข้นของเมทานอล ส่งผลให้ประสิทธิภาพของการหมักโดยรวมดียิ่งขึ้น

1.4 Biomass-stat

กลยุทธ์ biomass-stat กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างชีวมวลกับการให้อาหารเมทานอล โดยปรับอัตราการให้เมทานอลเพื่อเพิ่มผลผลิตโปรตีน การตรวจสอบชีวมวลแบบเรียลไทม์เหมาะสมกว่า โดยใช้วิธี flow cytometry เป็นวิธีที่แนะนำ ในขนาด 1000 ลิตร การปรับอัตราการให้เมทานอลอย่างเหมาะสมจะช่วยเพิ่มกิจกรรมเอนไซม์ ผลผลิต และประสิทธิภาพการทำงาน ซึ่งดีกว่าการหมักในขวดแก้ว

กลยุทธ์การให้อาหารร่วม

ไกลเซอรอล ในฐานะตัวยับยั้งโปรตีน AOX1 จำเป็นต้องถูกบริโภคหมดก่อนการกระตุ้นด้วยเมทานอล เพื่อหลีกเลี่ยงการกดการผลิตโปรตีน การให้อาหารร่วมอาจเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ได้ แต่ไกลเซอรอลมากเกินไปอาจทำลายการเจริญเติบโตและการแสดงออก สารทดแทนไกลเซอรอล เช่น โซร์บิทอล วิตามินซี มานนิทอล และอื่น ๆ สามารถลดการย่อยโปรตีนและเวลาในการเพาะเลี้ยง และเพิ่มการแสดงออกของโปรตีน

คลังเชื้อจำเป็นต้องใช้วิธีการรักษาที่เหมาะสมและการวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมเพื่อรักษาความเสถียรของลักษณะเชื้อ Yaohai Bio-Pharma สามารถตอบสนองความต้องการในการเก็บรักษาด้วยกลีเซอรอล (ผ่านตู้แช่เย็นอุณหภูมิต่ำมากหรือไนโตรเจนเหลว) และการเก็บรักษาแบบ Freeze-drying สำหรับยีสต์และ E. coli ได้

กลยุทธ์ที่เกิดจากข้อจำกัด

ใน Pichia pastoris สภาพที่จำกัด เช่น ค่า DO ต่ำ, ความเข้มข้นของเมทานอล และออกซิเจนที่จำกัด จะช่วยเพิ่มการแสดงออกของโปรตีน рекомбинันต์ สภาพที่จำกัดออกซิเจนจะกระตุ้นโปรตีน AOX1 ผ่านการสะสมของเมทานอล เพิ่มผลผลิตโปรตีนขณะลดความร้อน การเหนี่ยวนำที่อุณหภูมิต่ำช่วยเพิ่มผลผลิต กิจกรรม ความเสถียร และความเป็นอยู่รอดของเซลล์ แต่เพิ่มต้นทุนการระบายความร้อน pH และการจำกัดไนโตรเจนก็ช่วยในการแสดงออก แต่ต้องระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการดำเนินงาน การจำกัดไนโตรเจนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโปรตีนเฉพาะเป็นพิเศษ

Yaohai Bio-Pharma กำลังมองหามาตรฐานหรือพันธมิตรรายบุคคลทั่วโลกอย่างแข็งขัน และเสนอค่าตอบแทนที่แข่งขันได้มากที่สุดในอุตสาหกรรม หากท่านมีคำถามใด ๆ กรุณาติดต่อเราได้ทุกเวลา: [email protected]