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Accelerated production of α2,8- and α2,9-linked polysialic acid in recombinant Escherichia coli using high cell density cultivation

Bastian Bartling, Nora C. Brüchle, Johanna S. Rehfeld, Daniel Boßmann, Timm Fiebig, Christa Litschko, Jörg Fohrer, Rita Gerardy-Schahn, Thomas Scheper, Sascha Beutel*

*Korrespondierende*r Autor*in für diese Arbeit

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschungPeer-Review

Abstract

Polysialic acid (polySia) are α2,8- and/or α2,9-linked homopolymers with interesting properties for meningococcal vaccine development or the cure of human neurodegenerative disorders. With the goal to avoid large scale production of pathogenic bacteria, we compare in the current study the efficacy of conventional polySia production to recombinant approaches using the engineered laboratory safety strain E. coli BL21. High cell density cultivation (HCDC) experiments were performed in two different bioreactor systems. Increased cell densities of up to 11.3 (±0.4) g/L and polySia concentrations of up to 774 (±18) mg/L were reached in E. coli K1. However, cultivation of engineered E. coli BL21 strains delivered comparable cell densities but a maximum of only 133 mg/L polySia. Using established downstream procedures, host cell DNA and proteins were removed. All recombinant polySia products showed an identical degree of polymerization >90. Polymers with different glycosidic linkages could be successfully differentiated by nuclear magnetic resonance spectroscopy.

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummere00562
FachzeitschriftBiotechnology Reports
Jahrgang28
Elektronisch veröffentlicht (E-Pub)18 Nov. 2020
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - Dez. 2020

UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs)

2015 einigten sich die UN-Mitgliedstaaten auf 17 globale Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) zur Beendigung von Armut, zum Schutz des Planeten und zur Förderung des allgemeinen Wohlstands. Hiermit leisten wir einen Beitrag zu folgendem/n Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung (SDGs):

  1. SDG 3 - Gute Gesundheit und Wohlergehen
    SDG 3 Gute Gesundheit und Wohlergehen

ASJC Scopus Sachgebiete

  • Biotechnologie
  • Angewandte Mikrobiologie und Biotechnologie

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