Японские ученые из Университета Кобе, Токийского университета и Университета Тохоку показали, что с помощью дрожжей Pichia pastoris можно получать полезные белки — ферменты и антитела. Для увеличения их выхода достаточно «выключить» или изменить несколько генов в дрожжах. Исследование опубликовано в журнале Communications Biology.
Ученых уже давно привлекает возможность получения полезных белков из дрожжей с помощью методов генной инженерии. Эти микроорганизмы достаточно легко культивируются и быстро размножаются. Особое внимание исследователей заслужили дрожжи Pichia pastoris. Это модельный организм для изучения генома дрожжей. Кроме того, этот вид микроорганизмов достаточно активно секретирует белки, поэтому P. pastoris получили большое распространение в науке и в промышленности. Тем не менее выход некоторых белков, синтезируемых с помощью этих дрожжей, достаточно низок.
Чтобы разрешить эту проблему, японские ученые разработали специальный метод, повышающий выход «трудных» белков. Для этого исследователи направленно вносили изменения в геном микроорганизмов, «выключая» или модифицируя некоторые гены. С помощью этого метода биологам удалось повысить выход фрагмента антител к лизоциму, внеся изменения всего в 5-6 генов. Кроме того, для стимуляции секреции этого белка можно внести мутацию в определенный ген, который задействован в сигнальных путях микроорганизма. Что интересно, этот метод повышал выход целевого продукта не только у штамма P. pastoris, используемого для синтеза антител, но и у других штаммов. Например, с помощью аналогичного подхода ученым удалось получить большее количество фермента бета-глюкозидазы из соответствующего штамма дрожжей. Это говорит об универсальности метода.
В ходе разработки метода биологи столкнулись с другой проблемой. Если в ген было внесено несколько изменений, то снижалась скорость деления клеток дрожжей. Чтобы этого избежать, ученые проводили серийное культивирование микроорганизмов. Они повторяли цикл культивирования 50 раз, каждый раз переселяя дрожжи в новую питательную среду. Такой подход позволяет микроорганизмам адаптироваться к лабораторным условиям, поэтому они продолжают размножаться с нормальной скоростью.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
