Efecto de la velocidad específica de crecimiento en la producción de la lipasa 1 de Candida rugosa (Crl1) en Pichia pastoris bajo el efecto del promotor GAP

Resumen

La levadura metilotrófica Pichia pastoris (Komagataella phaffii) está considerada actualmente como uno de los hospedadores más prometedores en la producción de proteínas recombinantes. La velocidad específica de crecimiento celular (µ) es un factor clave en el bioproceso ya que gobierna la velocidad específica de formación de proteína de interés (q_P) y por tanto es necesario estudiar sus efectos para poder realizar un diseño racional del sistema de producción basado en la eficiencia del bioproceso.
En el presente trabajo se ha estudiado la producción de la lipasa 1 de Candida rugosa (Crl1) bajo la regulación del promotor GAP con una cepa recombinante de P. pastoris con una única copia de dicho gen (SCC) en cultivos en fed-batch.
El objetivo del estudio es obtener información de la eficiencia del bioproceso, en condiciones de normoxia, en términos de la actividad enzimática obtenida (P), los rendimientos biomasa y producto (Y*_X/S, Y*_P/S), la productividad (Q_P) y la velocidad específica de formación de producto (q_P) a distintas velocidades específicas de crecimiento (µ).
Para ello, se han realizado 3 fermentaciones en fed-batch a diferentes µ nominales (0.030 h^-1, 0.065 h^-1 y 0.120 h^-1). De este modo, se ha podido determinar el efecto que tiene la velocidad específica de crecimiento sobre la producción de la proteína de interés y definir su cinética de producción. Se ha observado que hay una variación lineal tipo modelo Luedeking-Piret de la _Pq_P en función de la µ, un comportamiento típico en sistemas sin limitaciones importantes en los procesos celulares involucrados en la producción de proteína heteróloga.
Los resultados obtenidos permiten concluir que para obtener la mayor producción y rendimiento producto-biomasa es conveniente trabajar a µ bajas (µ = 0.028 h^-1, P = 177 UA/mL, Y*_P/X = 2.40·10³ UA/g_X) y si por el contrario se desea obtener mayores velocidades específicas de producción o productividades lo más adecuado es operar a µ elevadas (µ = 0.112 h^-1 , q_P = 235 UA/g_X·h , Q_P = 4.65·10³ UA/L·h). Todo el trabajo realizado permite disponer de un conocimiento más racional y robusto del comportamiento de la factoría celular que posibilita llevar a cabo un mejor diseño del bioproceso para conseguir una mayor eficiencia.

Palabras clave: Lipasa de Candida rugosa (Crl1), Fed-batch, Normoxia, Pichia pastoris,Promotor GAP, diseño racional

Fecha de lectura	27 jun 2022
Idioma original	Español
Supervisor	Francisco Valero Barranco (Director/a), Jose Luis Montesinos Segui (Director/a) & Albert Sales Vallverdu (Director/a)