让酵母增加蛋白质的产量

2020-11-13 134酵母菌

从制造拯救生命的生物制药到生产高能效的生物燃料,成本效益高的蛋白质生产将是彻底改变未来医疗和能源的关键。

多年来,科学家们一直把酵母作为一种快速和廉价的方法来大规模生产蛋白质,以生产各种有用的产品,让酵母增加蛋白质的产量。现在,西北大学的Keith Tyo已经找到了一种方法来收集更多的蛋白质,而不真正使酵母生产更多的蛋白质。

"我们的想法是尽可能多地制造蛋白质,"麦考密克工程学院的化学和生物工程助理教授Tyo说。"社区已经花了很长时间来思考如何提高生产速度。"

让酵母增加蛋白质的产量

作为一种单细胞微生物,酵母菌是生产蛋白质的首选,因为它生长迅速,需要很少的资源才能茁壮成长。但科学界并没有意识到,酵母会重新吸收其分泌的一半以上的蛋白质。

"研究人员一直试图提高蛋白质产品的生产速度,以便在细胞外积累更多的产品,"Tyo说。"他们没有意识到,虽然他们在细胞外测出了五克蛋白质,但实际上有十克的蛋白质产生。只是另外五克马上又被拿回来了。"

Tyo与他的博士后研究员William Rodriguez-Limas和本科生研究员Victoria Tannenbaum(WCAS'14)合作,在酵母中找到了负责摄取功能的蛋白质,并通过基因敲除了它们。让酵母增加蛋白质的产量,该团队从无法重吸收分泌蛋白的酵母细胞中收获了多两到三倍的蛋白。

在芝加哥生物医学联盟和芝加哥社区信托基金Searle基金的资助下,该研究论文获得了2015年2月号《生物技术与生物工程》的 "编辑聚焦"。

研究意义

能够从酵母中收集到更多的蛋白质产物,可能会带来更便宜的生物制药,如胰岛素,以及生物燃料,如乙醇。下一步是研究研究人员赖以生产蛋白质的其他生物体中的蛋白质摄取作用。

"一加仑乙醇的成本中有很大一部分用于制造酶--也就是蛋白质--来降解发酵用的淀粉和纤维素,"Tyo说。"这些酶是由酵母等真菌生物制造的。这是一个尝试我们技术的合理地方。"

引用

Northwestern University. "Getting yeast to pump up the protein production." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 February 2015. www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150202132601.htm.

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