Cecropins (Cec) are antibacterial peptides and their expression is induced in a pig intestinal parasite Ascaris suum by bacterial infection. To explore the usefulness of its activity as an antibiotic, CecP4 cDNA was prepared and cloned into the pPICZ B expression vector and followed by the integration into AOX1 locus in Pichia pastoris. The supernatants from cell culture were collected after methanol induction and concentrated for the test of antimicrobial activity. The recombinant P. patoris having CecP4 showed antimicrobial activity when tested against Staphyllococcus aureus in disc diffusion assay. We selected one of the CecP4 clones (CecP4-2) and performed further studies with it. The growth of recombinant P. pastoris was optimized using various concentration of methanol, and it was found that 2% methanol in the culture induced more antibacterial activity, compared to 1% methanol. We extended the test of antimicrobial activity by applying the concentrated supernatant of CecP4 culture to Pseudomonas aeruginosa and E. coli respectively. Recombinant CecP4 also showed antimicrobial activity against both Pseudomona and E. coli, suggesting the broad spectrum of its antimicrobial activity. After improvements for the scale-up, it will be feasible to use recombinant CecP4 for supplementation to the feed to control microbial infections in young animals, such as piglets.
Genetic chracterstics of the structural gene of guamerin (a novel elastase inhibitor from Korean leech), integrated into the HIS4 locus of chromosomal DNA of Pichia pastoris along with the $\alpha$-factor leader sequence, were investigated. In the selected clone from candidates, two copies of the integration cassette including the structural gene copies of the integration cassette including the structural gene of guamerin were found in the integration site of the chromosomal DNA of P.pastoris. It was demonstrated that the integrated structural gene of guamerin was stable up to about 70 generations in the relay flask culture. Then, a high-cell-density culture could be fulfilled easily by DO-stat fed-batch culture, in which the cell growth and the recombinant guamerin production reached about 250 of OD600nm and 260 mg/l, respectively. Finally, it was revealed that the DNA sequence of the integrated structural gene of guamerin in P. pastoris was maintained correctly in the end of production cells of relay flask culture and high-cell-density culture.
Kim, Hyun-Kyung;Hong, Yong-Kil;Park, Hyo-Eun;Hong, Sung-Hee;Joe, Young-Ae
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제13권4호
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pp.591-597
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2003
Human urokinase kringle domain, sharing homology with angiostatin kringles, has been shown to be an inhibitor of angiogenesis, which can be used for the treatment of cancer, rheumatoid arthritis, psoriasis, and retinopathy. Here, the expression of the kringle domain of urokinase (UK1) as a secreted protein in high levels is reported. UK1 was expressed in the methylotrophic yeast Pichia pastoris GS115 by fusion of the cDNA spanning from Ser47 to Lys135 to the secretion signal sequence of ${\alpha}-factor$ prepro-peptide. In a flask culture, the secreted UK1 reached about 1 g/l level after 120h of methanol induction and was purified to homogeneity by ion-exchange chromatography. Amino-terminal sequencing of the purified UK1 revealed that it was cleaved at the Ste13 signal cleavage site. The molecular mass of UK1 was determined to be 10,297.01 Da. It was also confirmed that the purified UK1 inhibited endothelial cell proliferation stimulated by basic fibroblast growth factor, vascular endothelial growth factor, or epidermal growth factor, in a dose-dependent manner. These results suggest that a P. pastoris sytem can be employed to obtain large amounts of soluble and active UK1.
Uehara Hiroyuki;Choi Du Bok;Park Enoch Y.;Okabe Mitsuyasu
Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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제5권1호
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pp.7-12
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2000
The expression of the mouse $\alpha-amylase$ gene in the methylotrophic yeast, P pastoris was investigated. The mouse $\alpha-amylase$ gene was inserted into the multi-cloning site of a Pichi a expression vector, pPIC9, yielding a new expression vector pME624. The plasmid pME624 was digested with SalI or BglII, and was introduced into P. pastoris strain GSl15 by the PEG1000 method. Fifty-three transformants were obtained by the transplacement of pME624 digested with SaiII or BglII into the HIS4locus $(38\;of\;Mut^+\;clone)$ or into the AOX1 locus $(15\;of\;Mut^s\;clone)$. Southern blot was carried out in 11 transformants, which showed that the mouse $\alpha-amylase$ gene was integrated into the Pichia chromosome. When the second screening was performed in shaker culture, transformant G2 showed the highest $\alpha-amylase$ activity, 290 units/ml after 3-day culture, among 53 transformants. When this expression level of the mouse $\alpha-amylase$ gene is compared with that in recombinant Saccharomyces cerevisiae harboring a plasmid encoding the same mouse $\alpha-amylase$ gene, the specific enzyme activity is eight fold higher than that of the recombinant S. cerevisiae.
Kim, Joon;Lee, Jae-Yung;Jung, Sang-Oun;Youn, Bu-Hyun;Kwon, Oh-Sik
Journal of Microbiology
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제38권2호
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pp.88-92
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2000
A human ribosomal protein S3 (rpS3), which also functions as a DNA repair enzyme(UV endonuclease III), was expressed in a methylotrophic yeast, Pichia pastoris, and biochemically characterized. UV endonuclease activity was preiously characterized, and this activity of mammalian rpS3 was found to be non-specfic upon purification and storage. Under the Pichia expression system, the subcloned cDNA of the human rpS3 gene revealed a peptide of 42 kDa by SDS-PAGE and Western blot. The secreted form of human rpS3 rendered no endonuclease activity while the intracellular form showed UV specific endonuclease activity by the nick circle assay.
Hu, Bo;Liang, Minjian;Hong, Guoqiang;Li, Zhaoxia;Zhu, Zhenyu;Li, Lin
BMB Reports
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제38권6호
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pp.683-689
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2005
Antibody to hepatitis B surface antigen (HBsAb) is the important serological marker of the hepatitis B virus (HBV) infection. Conventionally, the hepatitis B surface antigen (HBsAg) obtained from the plasma of HBV carriers is used as the diagnostic antigen for detection of HBsAb. This blood-origin antigen has some disadvantages involved in high cost, over-elaborate preparation, risk of infection, et al. In an attempt to explore the suitable recombinant HBsAg for the diagnostic purpose, the HBV S gene was expressed in Pichia pastoris and the product was applied for detection of HBsAb. Hepatitis B virus S gene was inserted into the yeast vector and the expressed product was analyzed by sodium dodecyl sulphate polyacrolamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), immunoblot, electronic microscope and enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). The preparations of synthesized S protein were applied to detect HBsAb by sandwich ELISA. The S gene encoding the 226 amino acid of HBsAg carrying ahexa-histidine tag at C terminus was successfully expressed in Pichia pastoris. The His-Tagged S protein in this strain was expressed at a level of about 14.5% of total cell protein. Immunoblot showed the recombinant HBsAg recognized by monoclonal HBsAb and there was no cross reaction between all proteins from the host and normal sera. HBsAb detection indicated that the sensitivity reached 10 mIu (micro international unit)/ml and the specificity was 100% with HBsAb standard of National Center for Clinical Laboratories. A total of 293 random sera were assayed using recombinant S protein and a commercial HBsAb ELISA kit (produced by blood-origin HBsAg), 35 HBsAb positive sera and 258 HBsAb negative sera were examined. The same results were obtained with two different reagents and there was no significant difference in the value of S/CO between the two reagents. The recombinant HBV S protein with good immunoreactivity and specificity was successfully expressed in Pichia pastoris. The reagent for HBsAb detection prepared by Pichia pastoris-derived S protein showed high sensitivity and specificity for detection of HBsAb standard. And a good correlation was obtained between the reagent produced by recombinant S protein and commercial kit produced by blood-origin HBsAg in random samples.
본 연구에서는 산업적으로 중요성이 날로 증가하고 있는 PLC의 대량 생산을 위해서 B. cereus ATCC10987에서 분리된 PLC 유전자를 pPICZa C에 삽입한 P. pastoris system을 개발하여 extracellular PLC를 생산하였다. 또한, 공업적 이용을 위해 여러 조건에서 B. cereus와 P. pastoris에서 생산된 extracellular PLC의 활성도를 측정하여 특성을 살펴보았다.
The development of expression systems for heterologous proteins has been greatly demanded not only for the study of the structure/function relationships of these proteins but also for their biotechnological and pharmaceutical applications. During the past decades, the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha and Pichia pastoris have drawn attention as one of promising hosts for the production of a variety of heterologous proteins. The increasing popularity of H. polymorpha and P. pastoris as the host systems can be attributed to the several advantages over the traditional yeast Saccharomyces cerevisiae, such as the availability of very strong and tightly regulated promoters from the enzymes involved in the metabolism of methanol, a very high-cell density even on simple mineral media, and a high stability of expression plasmids. Furthermore, it has been observed that glycoproteins from these two yeasts are less hyperglycoylated compared to those from S. cerevisiae. Despite substantial similarities as methylotrophic yeasts, however, these two expression systems have some unique features distinguished from each other. In this paper we present a brief overview on the present status of the expression systems developed in methylotrophic yeast, mainly focusing on the similarities and differences between the H. polymorpha and P. pastoris systems.
본 연구에서는 S. cerevisiae와 P. pastoris에서 bovine pancreatic (bp-) DNase I의 과발현과 재조합 DNase I의 특성을 조사하였다. bp-DNase I 유전자는 GAL10 promoter, $MF{\alpha}$, GAL7 terminator 사이에 삽입하여 재조합 plasmid인 pGAL-$MF{\alpha}$-DNaseI (6.4 kb)를 구축하였다. 그리고 bp-DNase I 유전자를 AOX1 promoter, $MF{\alpha}$, AOX1 terminator 에 삽입하여 재조합 plasmid인 pPEXI (8.8 kb)를 구축하였다. 재조합 plasmid인 pGAL-$MF{\alpha}$-DNaseI과 pPEXI를 각각 S. cerevisiae와 P. pastoris 숙주세포에 형질전환시켰다. 형질전환된 효모세포들을 galactose와 methanol 배지에서 $30^{\circ}C$, 48시간 배양하면 bp-DNase I은 대부분이 배양 상등액으로 과발현되었다. P. pastoris 형질전환체는 배양 상등액에서 45.5 unit/mL의 DNase I 활성을 보였으며, 반면에 S. cerevisiae 형질전환체는 37.7 unit/mL의 DNase I 활성을 보였다. 또한 DNA 분해 특성을 조사한 결과, P. pastoris 재조합 DNase I으로 기질 DNA(calf thymus)를 처리하였을 때 1분 이내 DNA가 분해되는 것을 확인할 수 있었으며 이는 상업용 bp-DNase I과 S. cerevisiae 재조합 DNase I으로 처리했을 때보다 빠른 분해 패턴을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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