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Production of Ready-To-Use Functionalized Sup35 Nanofibrils Secreted by Komagataella pastoris
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2018-09-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.8b04450 Benjamin Schmuck 1 , Mikael Gudmundsson 1 , Johanna Blomqvist 1 , Henrik Hansson 1 , Torleif Härd 1 , Mats Sandgren 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2018-09-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.8b04450 Benjamin Schmuck 1 , Mikael Gudmundsson 1 , Johanna Blomqvist 1 , Henrik Hansson 1 , Torleif Härd 1 , Mats Sandgren 1
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Amyloid nanofibrils are excellent scaffolds for designable materials that can be endowed with biotechnologically relevant functions. However, most of all excellent ideas and concepts that have been reported in the literature might never see real-world implementation in biotechnological applications. One bottleneck is the large-scale production of these materials. In this paper, we present an attempt to create a generic and scalable platform for producing ready-to-use functionalized nanofibrils directly from a eukaryotic organism. As a model material, we assembled Sup35(1–61) amyloid nanofibrils from Saccharomyces cerevisiae decorated with the Z-domain dimer, which has a high affinity toward antibody molecules. To this end, Komagataella pastoris was engineered by inserting gene copies of Sup35(1–61) and the protein chimera Sup35(1–61)-ZZ into the genome. This strain has the capability to constantly secrete amyloidogenic proteins into the extracellular medium, where the mature functionalized fibrils form, with a production yield of 35 mg/L culture. Another striking feature of this strategy is that the separation of the fibril material from the cells requires only centrifugation and resuspension in saline water. The fast production rates, minimal hands-on time, and high stability of the assembled material are some highlights that make the direct assembly of functionalized fibrils in the extracellular medium an alternative to production methods that are not suitable for large-scale production of designed amyloids.
中文翻译：
巴斯德酵母菌株分泌的即用型功能化Sup35纳米原纤维的生产
淀粉样蛋白纳米原纤维是用于可赋予材料生物技术相关功能的可设计材料的极佳支架。然而，文献中已报道的所有绝妙想法和概念中，大多数可能永远都不会在生物技术应用中看到现实世界中的实现。瓶颈是这些材料的大规模生产。在本文中，我们提出了一个尝试，以创建一个通用且可扩展的平台，以直接从真核生物中生产现成的功能化纳米原纤维。作为模型材料，我们从装饰有Z结构域二聚体的酿酒酵母中组装了Sup35（1-61）淀粉样纳米纤维，它对抗体分子具有很高的亲和力。为此，Komagataella pastoris通过将Sup35（1-61）和嵌合体蛋白Sup35（1-61）-ZZ的基因拷贝插入基因组来进行工程改造。该菌株具有将淀粉样蛋白持续分泌到细胞外培养基中的能力，在那里形成成熟的功能化原纤维，培养产量为35 mg / L。该策略的另一个显着特征是，从细胞中分离出原纤维材料仅需离心并重新悬浮在盐水中。快速的生产速度，最小的动手时间以及组装材料的高稳定性是使功能化原纤维直接在细胞外培养基中直接组装成为不适合大规模生产设计淀粉样蛋白的生产方法的替代方法的一些亮点。 。
更新日期：2018-09-12
中文翻译：
巴斯德酵母菌株分泌的即用型功能化Sup35纳米原纤维的生产
淀粉样蛋白纳米原纤维是用于可赋予材料生物技术相关功能的可设计材料的极佳支架。然而，文献中已报道的所有绝妙想法和概念中，大多数可能永远都不会在生物技术应用中看到现实世界中的实现。瓶颈是这些材料的大规模生产。在本文中，我们提出了一个尝试，以创建一个通用且可扩展的平台，以直接从真核生物中生产现成的功能化纳米原纤维。作为模型材料，我们从装饰有Z结构域二聚体的酿酒酵母中组装了Sup35（1-61）淀粉样纳米纤维，它对抗体分子具有很高的亲和力。为此，Komagataella pastoris通过将Sup35（1-61）和嵌合体蛋白Sup35（1-61）-ZZ的基因拷贝插入基因组来进行工程改造。该菌株具有将淀粉样蛋白持续分泌到细胞外培养基中的能力，在那里形成成熟的功能化原纤维，培养产量为35 mg / L。该策略的另一个显着特征是，从细胞中分离出原纤维材料仅需离心并重新悬浮在盐水中。快速的生产速度，最小的动手时间以及组装材料的高稳定性是使功能化原纤维直接在细胞外培养基中直接组装成为不适合大规模生产设计淀粉样蛋白的生产方法的替代方法的一些亮点。 。
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