Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Drożdżowe systemy ekspresyjne Dr inż. Marta Wanarska Katedra Mikrobiologii Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska.

Коpie: 1
Drożdżowe systemy ekspresyjne Dr inż. Marta Wanarska Katedra Mikrobiologii Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Drożdżowe systemy ekspresyjne Dr inż. Marta Wanarska Katedra Mikrobiologii Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska."— Zapis prezentacji:

1 Drożdżowe systemy ekspresyjne Dr inż. Marta Wanarska Katedra Mikrobiologii Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska

2 Zastosowanie drożdżowych systemów ekspresyjnych Produkcja białek wirusowych prokariotycznych eukariotycznych których wytwarzanie na innej drodze jest trudne, niebezpieczne, ekonomicznie nieopłacalne Produkcja metabolitów niebiałkowych alkoholi kwasów organicznych cukrów z wykorzystaniem substratów odpadowych (serwatka, glicerol, hydrolizaty biomasy roślinnej)

3 Drożdżowe systemy ekspresyjne Charakterystyka drożdży jako gospodarzy ekspresyjnych dobrze scharakteryzowane łatwość przeprowadzenia manipulacji genetycznych szybki wzrost i produkcja dużej ilości biomasy wydajne systemy ekspresyjne możliwość produkcji białek wewnątrz- i zewnątrzkomórkowo trwałe rekombinanty – integracja plazmidów ekspresyjnych z genomem gospodarza modyfikacje posttranslacyjne białek tworzenie mostków disiarczkowych N- i O-glikozylacja przyłączanie kwasów tłuszczowych proteolityczne dojrzewanie białek możliwość produkcji białek fuzyjnych posiadających domeny ułatwiające oczyszczanie i detekcję białek lub zwiększające immunogenność

4 Drożdżowe systemy ekspresyjne Gatunki drożdży stosowane do produkcji heterologicznych białek Saccharomyces cerevisiae Pichia pastoris Pichia methanolica Hansenula polymorpha Kluyveromyces lactis Yarrowia lipolytica Arxula adeninivorans Schizosaccharomyces pombe

5 Saccharomyces cerevisiae Niski poziom produkcji i sekrecji białek Niestabilność plazmidów rekombinantowych Hiperglikozylacja białek Wąski zakres metabolizowanych źródeł węgla

6 Pichia pastoris i Hansenula polymorpha - podstawowa charakterystyka biochemiczna P. pastorisH. polymorpha Źródła węgla i energii glukoza glicerol metanol glukoza glicerol metanol Źródła azotujony amonowe sole kwasu azotowego (V) Optymalna temperatura wzrostu 30 °C37-43 °C

7 Metabolizm metanolu 1 – oksydaza alkoholowa, 2 – katalaza, 3 – syntaza dihydroksyacetonu, 4 - dehydrogenaza formaldehydowa, 5 – dehydrogenaza mrówczanowa, 6 - kinaza dihydroksyacetonu, 7- aldolaza fruktozo-1,6-bisfosforanu, 8 – fosfataza fruktozo- 1,6-bisfosforanu

8 Arxula adeninivorans – podstawowa charakterystyka biochemiczna Źródła węgla i energii szeroka gama cukrów, w tym skrobia alkohole (z wyłączeniem metanolu) i diole kwasy karboksylowe i dikarboksylowe n-alkany pierwszorzędowe alkiloaminy Źródła azotu jony amonowe sole kwasu azotowego (V) pierwszorzędowe alkiloaminy

9 Arxula adeninivorans – podstawowa charakterystyka biochemiczna Termotolerancyjność zdolność do wzrostu w zakresie temperatury °C Temperaturozależny dimorfizm wzrost w postaci pojedynczych pączkujących komórek w temp. do 42 °C wzrost w postaci strzępek w temperaturze powyżej 42 °C W postaci strzępek wykazuje wyższy poziom sekrecji białek Różny wzór glikozylacji białek w zależności od formy morfologicznej N-glikozylacja w obu typach komórek O-glikozylacja tylko w pojedynczych komórkach

10 Formy morfologiczne Arxula adeninivorans A. adeninivorans LS3 hodowana w 30 °C A. adeninivorans LS3 hodowana w 45 °C

11 Yarrowia lipolytica – podstawowa charakterystyka biochemiczna Źródła węgla i energii glukoza glicerol etanol octany n-alkany kwasy tłuszczowe Źródła azotu jony amonowe Dimorfizm zależny od warunków środowiska tworzy strzępki w obecności N-acetyloglukozaminy jako jedynego źródła węgla w pożywce

12 Yarrowia lipolytica – podstawowa charakterystyka biochemiczna W obecności n-alkanów wydziela kwas cytrynowy i izocytrynowy W obecności n-alkanów i przy braku tiaminy wydziela α-ketoglutaran Produkuje zewnątrzkomórkowo znaczne ilości białek alkaliczna proteaza kwaśna proteaza RNA-za kwaśna fosfataza lipaza esteraza Optymalna temperatura wzrostu °C

13 Drożdżowe systemy ekspresyjne Szczepy gospodarzy ekspresyjnych Wektory ekspresyjne bakteryjne ori replikacji bakteryjny marker selekcyjny sekwencja umożliwiająca utrzymanie się wektora w komórce drożdży drożdżowy marker selekcyjny drożdżowy promotor i terminator transkrypcji Drożdżowy wektor ekspresyjny P TEF1 Amp R URA3 PHO5t 25S rDNA ColE1 ori

14 Szczepy ekspresyjne Pichia pastoris SzczepFenotypUwagi X-33, Y-11430szczep dzikiSelekcja antybiotykowa GS115His -, Mut + Selekcja na podłożu bez histydyny; szybki metabolizm metanolu KM71His -, Mut s Selekcja na podłożu bez histydyny; wolny metabolizm metanolu SMD1168His -, Pep4 -, Mut + Selekcja na podłożu bez histydyny; brak aktywności proteazy A; szybki metabolizm metanolu JC300Ade -, Arg -, His - Selekcja na podłożu bez adeniny, argininy i histydyny JC308Ade -, Arg -, His -, Ura - Selekcja na podłożu bez adeniny, uracylu, histydyny i argininy

15 Szczepy ekspresyjne Hansenula polymorpha SzczepFenotypUwagi DL-1, NCYC495, CBS4732 szczep dzikiSelekcja antybiotykowa DL10Leu -, Ura - Selekcja na podłożu bez leucyny i uracylu uDLB11Leu -, Ura -, Pep4 - Selekcja na podłożu bez leucyny i uracylu; brak aktywności proteazy A L1Leu - Selekcja na podłożu bez leucyny A11Ade - Selekcja na podłożu bez adeniny LR9Ura - Selekcja na podłożu bez uracylu

16 Szczepy ekspresyjne Arxula adeninivorans SzczepFenotypUwagi LS3Szczep dzikiSelekcja antybiotykowa 135Adm - Tworzy strzępki w 30 °C; selekcja antybiotykowa G1211Leu - Selekcja na podłożu bez leucyny G1212Trp - Selekcja na podłożu bez tryptofanu

17 Szczepy ekspresyjne Yarrowia lipolytica SzczepFenotypUwagi W29Szczep dzikiSelekcja antybiotykowa; selekcja na podłożu z sacharozą Po1dLeu -, Ura -, ΔAEP, Suc + Selekcja na podłożu bez leucyny i uracylu; brak aktywności alkalicznej proteazy, zdolność do metabolizmu sacharozy Po1fLeu -, Ura -, ΔAEP, ΔAXP, Suc + Selekcja na podłożu bez leucyny i uracylu; brak aktywności alkalicznej proteazy, brak aktywności kwaśnej proteazy, zdolność do metabolizmu sacharozy YLP21Ura -, ΔAEP, ΔAXP, Suc + Selekcja na podłożu bez uracylu; brak aktywności alkalicznej proteazy, brak aktywności kwaśnej proteazy, zdolność do metabolizmu sacharozy

18 Promotory transkrypcji P. pastoris PromotorUwagi AOX1 (genu oksydazy alkoholowej) Indukowany metanolem; represja w obecności glukozy i glicerolu FLD1 (genu dehydrogenazy formaldehydowej) Indukowany metanolem i metyloaminą; represja w obecności glukozy i glicerolu PEX8 (genu kodującego białko tworzące matrix peroksysomów) Słaba aktywność w obecności glukozy; wzrost aktywności w obecności metanolu GAP (genu dehydrogenazy aldehydu 3-fosfoglicerynowego) Konstytutywny, aktywny w obecności glukozy i glicerolu YPT1 (genu GTPazy niezbędnej w sekrecji białek) Konstytutywny, aktywny w obecności glukozy i metanolu

19 Promotory transkrypcji H. polymorpha PromotorUwagi MOX (genu oksydazy metanolowej) Indukowany metanolem; represja w obecności glukozy; aktywny w obecności glicerolu DHAS (genu syntazy dihydroksyacetonu) Indukowany metanolem; represja w obecności glukozy; aktywny w obecności glicerolu FMD (genu dehydrogenazy mrówczanowej) Indukowany metanolem; represja w obecności glukozy; aktywny w obecności glicerolu AMO (genu oksydazy aminowej)Indukowany metylo- i etyloaminą; represja w obecności jonów amonowych YNT1, YNI1, YNR1 (genów kodujących białka niezbędne w metabolizmie azotanów) Indukowane solami kwasu azotowego (V), represja w obecności jonów amonowych GAP (genu dehydrogenazy aldehydu 3-fosfoglicerynowego) Konstytutywny PMA1 (genu ATPazy błony cytoplazmatycznej) Konstytutywny

20 Promotory transkrypcji A. adeninivorans PromotorUwagi TEF1 (genu kodującego czynnik elongacji translacji EF-1α) Konstytutywny

21 Promotory transkrypcji Y. lipolytica PromotorUwagi XPR2 (genu alkalicznej proteazy)Aktywny w pH >6 i w obecności dużej ilości peptonu hp4d (promotor hybrydowy – 4 UAS promotora XPR2 i TATA box promotora LEU2) Aktywny w fazie stacjonarnej hodowli ICL1 (genu liazy izocytrynianowej)Indukowany n-alkanami, kwasami tłuszczowymi, etanolem i octanem sodu; represja w obecności glukozy i glicerolu POX2 (genu oksydazy acylo-CoA)Indukowany n-alkanami i kwasami tłuszczowymi; represja w obecności glukozy i glicerolu POT1 (genu tiolazy 3-oksoacylo- CoA) Indukowany n-alkanami i kwasami tłuszczowymi; represja w obecności glukozy i glicerolu

22 Drożdżowe markery selekcyjne Pichia pastoris Hansenula polymorpha Arxula adeninivorans Yarowia lipolytica Geny oporności na antybiotyki ZeocynęZeocynę Pleomycynę Higromycynę BPleomycynę Markery auksotroficzne HIS4 P. pastoris lub S. cerevisiae ARG4 S. cerevisiae URA3 P. pastoris ADE1 P. pastoris LEU1.1 H. polymorpha URA3 H. polymorpha lub S. cerevisiae ADE11 H. polymorpha LEU2 S. cerevisiae LEU2 A. adeninivorans TRP1 A. adeninivorans LEU2 Y. lipolytica URA3 Y. lipolytica ADE1 Y. lipolytica Inne markery dominujące ---SUC2 S. cerevisiae

23 Sekwencje umożliwiające utrzymanie się wektora ekspresyjnego w komórce drożdży P. pastoris Sekwencje umożliwiające rekombinację homologiczną z genomem drożdży 5 fragment promotora AOX1 5 fragment promotora GAP gen HIS4 P. pastoris A. adeninivorans Sekwencje umożliwiające rekombinację homologiczną wektora z genomem drożdży sekwencja kodująca 25S rRNA A. adeninivorans

24 Sekwencje umożliwiające utrzymanie się wektora ekspresyjnego w komórce drożdży H. polymorpha Sekwencje umożliwiające rekombinację homologiczną wektora z genomem drożdży gen MOX H. polymorpha gen AMO H. polymorpha gen LEU2 S. cerevisiae gen URA3 S. cerevisiae Sekwencje umożliwiające autonomiczną replikację wektora w komórkach drożdży sekwencje ARS H. polymorpha

25 Sekwencje umożliwiające utrzymanie się wektora ekspresyjnego w komórce drożdży Y. lipolytica Sekwencje umożliwiające rekombinację homologiczną wektora z genomem drożdży terminator transkrypcji LEU2 terminator transkrypcji URA3 terminator transkrypcji XPR2 sekwencje kodujące rRNA sekwencje zeta (sekwencje LTR retrotranspozonu Ylt1) w szczepach niosących retrotranspozon Ylt1 Sekwencje umożliwiające rekombinację niehomologiczną wektora z genomem drożdży sekwencje zeta w szczepach nie niosących retrotranspozonu Ylt1 Sekwencje umożliwiające autonomiczną replikację wektora w komórkach drożdży sekwencje ARS Y. lipolytica

26 Zewnątrzkomórkowa produkcja białek

27 Sekwencja sygnalna Pichia pastoris Hansenula polymorpha Arxula adeninivorans Yarrowia lipolytica obcego białka++++ α-faktora S. cerevisiae +++ Kwaśnej fosfatazy P. pastoris + Kwaśnej fosfatazy H. polymorpha + Glukoamylazy S. ocidentalis + Alkalicznej proteazy Y. lipolytica + Lipazy Y. lipolytica+

28 Zwiększenie poziomu sekrecji białek przez komórki drożdży Wprowadzenie do komórek drożdży dodatkowych genów kodujących białka opiekuńcze obecne w retikulum endoplazmatycznym Foldazy izomerazy disulfidowe Białka opiekuńcze kalneksyna kalretikulina

29 Kierowanie białek do peroksysomów Peroksysomy Zdolne do akumulacji dużej ilości białek Nie zawierają enzymów modyfikujących białka fosfokinaz glikozylaz proteaz Umożliwiają produkcję niezmodyfikowanych białek Sekwencja kierująca do peroksysomów -Ser-Lys-Leu-COOH peroksysomy H. polymorpha rosnąca w pożywce z metanolem

30 Produkcja białek w drożdżowych systemach ekspresji

31 Produkcja termostabilnej β-D-galaktozydazy Pyrococcus woesei w systemie ekspresji Pichia pastoris

32 Przemysłowe zastosowanie β-D-galaktozydazy Produkcja mleka o obniżonej zawartości laktozy Produkcja dietetycznych przetworów mlecznych Produkcja syropu glukozowo-galaktozowego Produkcja bezlaktozowej serwatki Synteza galaktooligosacharydów

33 Pyrococcus woesei izolowany z morskiej solfatary (Porto di Levante, wyspa Volcano, Włochy) Domena: Archaea Grupa: Euryarchaeota Klasa: Thermococci Rząd: Thermococcales Rodzina: Thermococcaceae Rodzaj: Pyrococcus Gatunek: Pyrococcus woesei Beztlenowiec Optimum temperatury °C Optimum pH - 6,0 Optimum NaCl - 30% Produkty metabolizmu - H 2, H 2 S (w obecności S 0 ) Ziarniak 0,8 - 2,0 μm Urzęsienie lofotrichalne

34 Konstrukcja systemu ekspresyjnego Pichia pastoris pre-pro sekwencja α-faktora S. cerevisiae Lys-Arg Kex2 β-D-galaktozydaza P. woesei

35 Produkcja β-D-galaktozydazy P. woesei w systemie ekspresji P. pastoris (GAP) Krzywa wzrostu P. pastoris GS115 + pGAPZαβ-gal Pożywka YPD (2% pepton K, 1% ekstrakt drożdżowy, 2% glukoza), 30 °C, napowietrzanie 3,0 vvm, mieszanie 1200 obr./min, Biostat R, 5l (B. Braun Biotech International, Niemcy), 2,5 l objętości roboczej 24 – 72 h – 40% (m/v) glukoza + 5*10 -4 % biotyna + 0,05% histydyna (0,24 ml/min) 72 – 120 h – 40% (m/v) glukoza + 5*10 -4 % biotyna + 0,05% histydyna (0,26 ml/min) 120 – 144 h – 40% (m/v) glukoza + 5*10 -4 % biotyna + 0,05% histydyna (0,27 ml/min)

36 Produkcja β-D-galaktozydazy P. woesei w systemie ekspresji P. pastoris (GAP) M – LMW SDS Marker: 97, 66, 45, 30, 20,1 i 14,4 kDa 1 – pożywka hodowlana po 24 h hodowli 2 – pożywka hodowlana po 48 h hodowli 3 – pożywka hodowlana po 72 h hodowli 4 – pożywka hodowlana po 96 h hodowli 5 – pożywka hodowlana po 120 h hodowli 6 – pożywka hodowlana po 144 h hodowli P. pastoris GS115 + pGAPZαβ-gal Uzyskano 300 mg białka z 1 litra pożywki pohodowlanej

37 Produkcja proteinazy K Tritirachium album w systemie ekspresji Pichia pastoris

38 Konstrukcja systemu ekspresyjnego Pichia pastoris pre-pro sekwencja proteinazy K T. album Lys-Arg Kex2 proteinaza K T. album Zastosowanie proteinazy K Tritirachium album izolacja genomowego DNA z komórek bakterii, drożdży itp.

39 Produkcja proteinazy K T. album w systemie ekspresji P. pastoris (AOX1) Indukcja ekspresji genu Krzywa wzrostu P. pastoris GS115 + pPICZProtKKex2 24 – 47 h – 25% (m/v) glicerol + 5*10 -4 % biotyna + 0,05% histydyna (0,24 ml/min) 48 – 72 h – 25% (v/v) MeOH + 5*10 -4 % biotyna + 0,05% histydyna (0,24 ml/min) 72 – 144 h – 30% (v/v) MeOH + 5*10 -4 % biotyna + 0,05% histydyna (0,24 ml/min) Pożywka BMGY (2% pepton K, 1% ekstrakt drożdżowy, 0,1 M K 2 HPO 4 /KH 2 PO 4 pH 6,0, 1,34% YNB, 4*10 -5 % biotyna, 2% glicerol), 30 °C, napowietrzanie 3,0 vvm, mieszanie 1200 obr./min, Biostat R, 5l (B. Braun Biotech International, Niemcy), 2,5 l objętości roboczej

40 Produkcja proteinazy K T. album w systemie ekspresji P. pastoris (AOX1) M – Marker wielkości białek: 170, 130, 100, 70, 55, 40, 35, 25, 15 i 10 kDa 1 – pożywka hodowlana po 48 h hodowli 2 – pożywka hodowlana po 72 h hodowli 3 – pożywka hodowlana po 96 h hodowli 4 – pożywka hodowlana po 120 h hodowli 5 – pożywka hodowlana po 144 h hodowli P. pastoris GS115 + pPICZProtKKex2 Uzyskano 700 mg białka z 1 litra pożywki pohodowlanej

41 Porównanie wydajności produkcji białek w różnych drożdżowych systemach ekspresji

42 Produkcja interleukiny 6 (IL-6) Szczepy gospodarzy ekspresyjnych Arxula adeninivorans Hansenula polymorpha Saccharomyces cerevisiae Rekombinantowy plazmid ekspresyjny

43 Produkcja interleukiny 6 (IL-6) A. adeninivorans pojedyncze komórki A. Adeninivorans strzępki H. polymorpha S. cerevisiae

44 Produkcja interleukiny 6 (IL-6) 1.A. adeninivorans; pojedyncze komórki – IL-6 stanowi 10% wydzielanych białek 2.A. adeninivorans; strzępki – IL-6 stanowi 30% wydzielanych białek 3.H. polymorpha -IL-6 stanowi 50% wydzielanych białek 4.S. cerevisiae - IL-6 stanowi 50% wydzielanych białek

45 Produkcja interleukiny 6 (IL-6) 1.A. adeninivorans; pojedyncze komórki 2.A. adeninivorans; strzępki 3.H. polymorpha 4.S. cerevisiae

46 Konstrukcja rekombinantowego szczepu Saccharomyces cerevisiae zdolnego do produkcji etanolu z laktozy zawartej w serwatce

47 Serwatka surowiec do produkcji etanolu Serwatka - prawie klarowna ciecz powstała po ścięciu zawartej w mleku kazeiny laktoza 4,5 - 5,0% m/v białka 0,6 - 0,8% m/v lipidy 0,4 - 0,5% m/v sole mineralne, kwas mlekowy, kwas cytrynowy, mocznik, kwas moczowy Światowa produkcja serwatki – ponad 145 mln ton/rok

48 Zastosowanie serwatki Zastosowanie serwatki Przemysł spożywczy Przemysł paszowy Produkcja laktozy Przemysł spożywczy Przemysł farmaceutyczny Przemysł chemiczny Produkcja SCP Produkcja biogazu Produkcja kwasów organicznych 50% wytwarzanej na świecie serwatki jest przetwarzane

49 Serwatka surowiec do produkcji etanolu Najwięksi światowi producenci etanolu z serwatki Anchor Ethanol Company, Nowa Zelandia (17-21 mln l/rok) Golden Cheese Company of California, USA Cerbery Ballineen Company, Irlandia Wykorzystywane szczepy – Kluyveromyces fragilis bezpośrednia fermentacja laktozy z wytworzeniem etanolu wrażliwość na wysokie stężenie etanolu w płynie hodowlanym wrażliwość na wysokie stężenie sacharydów w płynie hodowlanym Wydajność produkcji – 4% etanolu w płynie pohodowlanym

50 Etanol jako składnik biopaliw Biopaliwa - benzyny silnikowe zawierające powyżej 5,0% objętościowo biokomponentów lub powyżej 15,0% objętościowo eterów bioetanolu eteru etylo-tert-butylowego Wykorzystanie biopaliw w Polsce w 2010 r. biokomponenty – 5,75% wartości enetgetycznej paliw transportowych Wykorzystanie biopaliw w Polsce w 2013 r. biokomponenty – 7,10% wartości energetycznej paliw transportowych

51 Klasyczna fermentacja alkoholowa Wykorzystywane szczepy – Saccharomyces cerevisiae brak zdolności do bezpośredniej fermentacji laktozy z wytworzeniem etanolu odporność na wysokie stężenie etanolu w płynie hodowlanym odporność na wysokie stężenie sacharydów w płynie hodowlanym Produkcja etanolu z serwatki z wykorzystaniem szczepów S. cerevisiae konieczność wstępnej hydrolizy laktozy

52 Rekombinantowy szczep S. cerevisiae zdolny do produkcji etanolu z serwatki Charakterystyka szczepu zawiera gen kodujący β-D-galaktozydazę K. lactis zawiera gen kodujący permeazę laktozy K. lactis geny pod kontrolą promotora CYC-GAL indukowanego galaktozą zmutowany gen leu2d (marker selekcyjny) i sekwencja rDNA umożliwiły uzyskanie stabilnych genetycznie rekombinantów Wyniki badań rekombinantowy szczep zdolny do utylizacji laktozy przesunięcie metabolizmu w kierunku tlenowej produkcji biomasy kosztem fermentacji alkoholowej

53 Rekombinantowy szczep S. cerevisiae zdolny do produkcji etanolu z serwatki Charakterystyka szczepu zawiera gen kodujący β-D-galaktozydazę Aspergillus niger gen klonowany z własną sekwencją sygnalną umożliwiającą zewnątrzkomórkową produkcję białka autonomiczna replikacja plazmidu ekspresyjnego Wyniki badań rekombinantowy szczep w niewielkim stopniu zdolny do utylizacji laktozy (optymalne warunki działania enzymu pH = 3,5, temp. 65 °C) dwufazowość wzrostu niestabilność genetyczna

54 Rekombinantowy szczep S. cerevisiae zdolny do wydajnej produkcji etanolu z serwatki zdolność do zewnątrzkomórkowej produkcji β-D- galaktozydazy enzym wykazujący wysoką aktywność w warunkach prowadzenia fermentacji alkoholowej brak inhibicji enzymu produktami hydrolizy laktozy brak inhibicji enzymu w obecności jonów wapnia jednoczesna asymilacja glukozy i galaktozy stabilność genetyczna

55 Konstrukcja rekombinantowego szczepu H. polymorpha zdolnego do wydajnej produkcji etanolu z ksylozy Surowiec – hydrolizat biomasy roślinnej (słoma, drewno) celuloza glukoza hemiceluloza głównie ksyloza lignina SurowiecLignina [% s.m.] Celuloza [% s.m.] Hemicelul oza [% s.m.] Drewno twarde (drzew liściastych) Drewno miękkie (drzew iglastych) Słoma zbóż

56 Konstrukcja rekombinantowego szczepu H. polymorpha zdolnego do wydajnej produkcji etanolu z ksylozy ksyloza ksyluloza ksylulozo-5-fosforan Cykl pentozofosforanowy izomeraza ksylozowa ksylulokinaza ksyloza ksylitol ksyluloza ksylulozo-5-fosforan reduktaza ksylozowa dehydrogenaza ksylitolu ksylulokinaza Bakterie Drożdże Glikolizaglukoza etanol NADPH NADP + NAD + NADH

57 Rekombinantowy szczep H. polymorpha zdolny do wydajnej produkcji etanolu z ksylozy Charakterystyka szczepu zawiera mutacje w genie kodującym NADPH-zależną reduktazę ksylozową zawiera mutacje w genach kodujących dwie NAD-zależne dehydrogenazy ksylitolu zawiera gen kodujący izomerazę ksylozową E. coli zawiera dodatkowe geny kodujące ksylulokinazę H. polymorpha Wyniki badań czterokrotne zwiększenie wydajności produkcji etanolu z ksylozy

58 Podsumowanie Drożdżowe systemy ekspresyjne to doskonałe narzędzie do produkcji heterologicznych białek Nie ma jednego optymalnego systemu do produkcji wszystkich polipeptydów – wydajność produkcji zależy od stosowanego systemu i produkowanego białka Możliwe jest skonstruowanie rekombinantowych szczepów drożdży zdolnych do produkcji metabolitów niebiałkowych z niekonwencjonalnych źródeł węgla


Pobierz ppt "Drożdżowe systemy ekspresyjne Dr inż. Marta Wanarska Katedra Mikrobiologii Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska."

Podobne prezentacje


Reklamy Google