магистр, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
master student, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
д.б.н., профессор, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Biol.), professor, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
к.т.н., доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, biochemistry and biotechnology department, Revolution Av., 19 Voronezh, 364036, Russia
В настоящее время наблюдается значительное повышение интереса к промышленному производству ферментных препаратов (и других рекомбинантных белков) при помощи различных микроорганизмов, в том числе метилотрофных дрожжей, таких как Komagataellaphaffii. При этом наиболее значимая продуктивность целевых белков достигается при метанольной индукции гетерологичных генов, клонированных под контролем AOX1 промотора. Таким образом эффективность биосинтеза во многом определяется метаболизмом метанола. В связи с чем целью работы является разработка оптимальной стратегии метанольной индукции AOX1 промотора Komagataella phaffii.Объектом исследования является культура рекомбинантного штамма-продуцента фосфолипазы А2 Komagataellaphaffii. Исследования проводились в лабораторном ферментере InforsMinifors (Швейцария) на жидкой питательной среде BSM (BasalSaltMedium). В работе применяли общепринятые методы исследований характеристик метаболической активности, в том числе расчета удельных характеристик и продуктивности штамма. Результатом исследования является определение удельной скорости потребления метанола, используемого в качестве источника углерода, которая составила 19,2±1,8 мг/г*ч. Также в ходе выполнения работы определена удельная скорость роста Komagataella phaffii и составила 0,24 ч-1. На основании данных, полученных в ходе исследований разработана стратегия индукции AOX1 промотора при культивировании метилотрофных дрожжей Komagataellaphaffii, путем поддержания концентрации метанола в диапазоне от 0,6 до 2 % на основании концентрации растворенного кислорода в среде. Разработанная стратегия индукции AOX1 промотора позволила обеспечить получение не менее 1,87 г/л рекомбинантного белка (фосфолипаза А2) при культивировании Komagataella phaffii на протяжении 96 ч, что в 3,7 раз превосходит известные результаты.
Currently, there is a significant increase in interest in the industrial production of enzyme preparations (and other recombinant proteins) using various microorganisms, including methylotrophic yeasts such as Komagataella phaffii. At the same time, the most significant productivity of the target proteins is achieved by methanol induction of heterologous genes cloned under the control of the AOX1 promoter. Thus, the efficiency of biosynthesis is largely determined by the metabolism of methanol. In this connection, the aim of the work is to develop an optimal strategy for methanol induction of the AOX1 promoter of Komagataella phaffii. The object of the study is the culture of the recombinant phospholipase A2 producing strain Komagataella phaffii. The studies were carried out in a laboratory fermenter Infors Minifors (Switzerland) on a liquid nutrient medium BSM (Basal Salt Medium) We used the generally accepted methods of studying the characteristics of metabolic activity, including the calculation of specific characteristics and productivity of the strain. The result of the study is the determination of the specific rate of consumption of methanol used as a carbon source, which was 19.2±1.8 mg/g*h. Also, the specific growth rate of Komagataella phaffii was determined and amounted to 0.24 h-1.Based on the data obtained during the research, a strategy for the induction of the AOX1 promoter in the cultivation of the methylotrophic yeast Komagataella phaffii was developed by maintaining the methanol concentration in the range of 0.6 to 2% based on the concentration of dissolved oxygen in the medium. The developed strategy of induction of the AOX1 promoter made it possible to obtain at least 1.87 g / l of recombinant protein (phospholipase A2) during cultivation of Komagataella phaffii for 96 h, which is 3.7 times higher than the known results.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.