Gram-scale Production of Recombinant Microbial Enzymes in Shake Flasks

CHRÁST, Lukáš; Radka CHALOUPKOVÁ a Jiří DAMBORSKÝ. Gram-scale Production of Recombinant Microbial Enzymes in Shake Flasks. FEMS Microbiology Letters. Elsevier Science, 2018, roč. 365, č. 2, s. 1-7. ISSN 0378-1097. Dostupné z: https://doi.org/10.1093/femsle/fnx265.

Základní údaje

Originální název

Gram-scale Production of Recombinant Microbial Enzymes in Shake Flasks

Autoři

CHRÁST, Lukáš; Radka CHALOUPKOVÁ a Jiří DAMBORSKÝ

Vydání

FEMS Microbiology Letters, Elsevier Science, 2018, 0378-1097

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10606 Microbiology

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 1.994

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/18:00100791

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

https://doi.org/10.1093/femsle/fnx265

UT WoS

000429310300008

EID Scopus

2-s2.0-85042268450

Klíčová slova anglicky

bioprocess engineering; Escherichia coli; heterologous expression; microbial enzymes; recombinant protein; shake flask

---

Anotace

V originále

Heterologous production of recombinant proteins is a cornerstone of microbiological and biochemical research as well as various biotechnological processes. Yields and quality of produced proteins have a tremendous impact on structural and enzymology studies, development of new biopharmaceuticals and establishing new biocatalytic processes. Majority of current protocols for recombinant protein expression in Escherichia coli exploit batch cultures with complex media, often providing low yields of the target protein due to oxygen transfer limitation, rapid depletion of carbon sources, and pH changes during the cultivation. Recently introduced EnBase technology enables fed-batch-like cultivations in shake flasks with continuous glucose release from a soluble starch. In this study, we critically compare the yields of fourteen model enzymes in E. coli cultured in a novel semi-defined medium and in a complex medium. Significant improvements in the volumetric yields 2-31 times were observed for all tested enzymes expressed in enzymatic fed-batch-like cultures with no adverse impact on enzyme structure, stability, or activity. Exceptional yields, higher than one gram of protein per litre of culture, were obtained with six enzymes. We conclude that the novel semi-defined medium tested in this study provides a robust improvement of protein yields in shake flasks without investment into costly bioreactors.

---

Návaznosti

GA16-24223S, projekt VaV	Název: Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit Investor: Grantová agentura ČR, Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit
GA17-24321S, projekt VaV	Název: Studium hydratace a flexibility enzymů pomocí pokročilých strukturních a biofyzikálních metod Investor: Grantová agentura ČR, Studium hydratace a flexibility enzymů pomocí pokročilých strukturních a biofyzikálních metod
LM2015047, projekt VaV	Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2015051, projekt VaV	Název: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX RI) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX
LM2015055, projekt VaV	Název: Centrum pro systémovou biologii (Akronym: C4SYS) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, The national infrastructure C4SYS - Centre for Systems Biology
LM2015063, projekt VaV	Název: Národní infrastruktura chemické biologie (Akronym: CZ-­OPENSCREEN) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CZ-­OPENSCREEN: National Infrastructure for Chemical Biology
LO1214, projekt VaV	Název: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí