Defined and complex medium based feeding strategy development for recombinant human growth hormone production by P. pastoris under gap promoter
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu çalışmada Pichia pastoris ile rekombinant insan büyüme hormonu (rhGH) üretimini arttırmaya yönelik farklı besleme stratejilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bu amaç için, ilk olarak hücre-dışı insan büyüme hormonu üretebilen yapısal başlatıcı gliseraldehit-3-fosfat dehidrogenaz geni ile yönlendirilmiş rekombinant Pichia pastoris geliştirilmiştir. Geliştirilen r-Pichia pastoris tanımlı ve komplex üretim ortamların etkilerinin araştırıldığı pilot ölçek biyoreaktörde rhGH üretiminde kullanılmıştır. Gliserolün karbon kaynağı olarak kullanıldığı reaktörün ilk üretim fazında (kesikli faz) tüm deneyler ortak özellikleri taşımaktadır. İkinci faz olan yarı-kesikli faz için, ön-görülmüş özgül çoğalma hızı, μo = 0.07, 0.10, and 0.15 st-1 değerleri kullanılarak farklı besleme stratejileri tasarlanmıştır. Karbon tüketimi ve hücre metabolik aktivitesini arttırmak için, üstel beslemenin yanı sıra, üstel besleme profilinin ardışık beslemesiz aralıklarla birleştirildiği besleme stratejisi tasarımları yapılmıştır. Her 1.5 saatlik beslemeden sonra ardışık 0.5 saatlik bekleme uygulanmıştır. Glukoz (tanımlı ortam) ve sukrozun glukoz ve fruktoza hidrolizi ile elde edilen indirgenmiş melas (kompleks ortam) karbon kaynağı olarak kullanılmış ve karşılaştırılmıştır. Tasarlanan stratejiler arasında, glukoz ile uygulanan ikili besleme stratejisi ile daha yüksek rhGH derişimi ve özgül üretim hızı elde edilmiştir. Önceden belirlenmiş özgül büyüme hızı μo = 0.07 st-1 olan üretim ortamında üstel olarak beslendiğinde melasın daha etkin karbon kaynağı olduğu bulunmuştur. En yüksek rhGH derişimi t = 17 saatte, CrhGH = 650 mg L-1 ve hücre derişiminin CX = 71.2 g L-1 değerlerinde elde edilmiştir. Toplam substratta tüm ürün ve hücre verimi Y'P/S = 10.7 mg g-1 ve Y'X/S = 0.434 g g-1 olarak bulunmuştur. The objective of this study is to investigate different feeding strategies leading to higher recombinant human growth hormone (rhGH) production by Pichia pastoris, driven under constitutive promoter of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase gene. rhGH production took place in a pilot bioreactor where glucose and molasses were examined as carbon sources. For batch phase, which is the first production phase of the reactor, all experiments share the same characteristics where glycerol was utilized as the carbon source. For semi-batch phase, exponential and consecutive strategies, were designed by using predetermined specific growth rates as μo =0.07, 0.10, and 0.15 h-1. Consecutive feeding consisted of designed cyclic repetitions of 1.5h exponential feeding as semi-batch operation followed by a 0.5h of interruption period where bioreactor operates batch-wise. The cells were more responsive to feeding + starvation strategies, when glucose was utilized as carbon source by obtaining cell concentrations up to 135 g L-1. For consecutive feeding strategy with glucose based continuous feed stream designed with μo = 0.10 h-1, the maximum CrhGH was obtained as 611 mg L-1 and rhGH production increased by 1.37-fold compared to continuous exponential feeding profile with the same μo = 0.10 h-1. On the other hand, molasses was a more effective carbon source, when was exponentially fed to the production medium with μo =0.07 h-1 and resulted in higher production yields on the cell and substrate. Among all the strategies, this strategy produced the highest rhGH concentration as CrhGH = 650 mg L-1 at t =17 h where the cell concentration was CX =71.2 g L-1. The overall product and cell yield on total substrate were obtained as Y'P/S = 10.7 mg g-1 and Y'X/S=0.434 g g-1, respectively.
Collections