Design of an efficient medium for heterologous protein production in Yarrowia lipolytica: case of human interferon alpha 2b

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The non conventional yeast <it>Yarrowia lipolytica </it>has aroused a strong industrial interest for heterologous protein production. However most of the studies describing recombinant protein production by this yeast rely on the use of complex media, such media are not convenient for large scale production particularly for products intended for pharmaceutical applications. In addition medium composition can also affect the production yield. Hence it is necessary to design an efficient medium for therapeutic protein expression by this host.</p> <p>Results</p> <p>Five different media, including four minimal media and a complex medium, were assessed in shake flasks for the production of human interferon alpha 2b (hIFN α2b) by <it>Y. lipolytica </it>under the control of POX2 promoter inducible with oleic acid. The chemically defined medium SM4 formulated by Invitrogen for <it>Pichia pastoris </it>growth was the most suitable. Using statistical experimental design this medium was further optimized. The selected minimal medium consisting in SM4 supplemented with 10 mg/l FeCl₃, 1 g/l glutamate, 5 ml/l PTM1 (<it>Pichia </it>Trace Metals) solution and a vitamin solution composed of myo-inositol, thiamin and biotin was called GNY medium. Compared to shake flask, bioreactor culture in GNY medium resulted in 416-fold increase of hIFN α2b production and 2-fold increase of the biological activity.</p> <p>Furthermore, SM4 enrichment with 5 ml/l PTM1 solution contributed to protect hIFN α2b against the degradation by the 28 kDa protease identified by zymography gel in culture supernatant. The screening of the inhibitory effect of the trace elements present in PTM1 solution on the activity of this protease was achieved using a Box-Behnken design. Statistical data analysis showed that FeCl₃and MnSO₄had the most inhibitory effect.</p> <p>Conclusion</p> <p>We have designed an efficient medium for large scale production of heterologous proteins by <it>Y. lipolytica</it>. The optimized medium GNY is suitable for the production of hIFN α2b with the advantage that no complex nitrogen sources with non-defined composition were required.</p

Development of a cultivation process for the enhancement of human interferon alpha 2b production in the oleaginous yeast, Yarrowia lipolytica

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>As an oleaginous yeast, <it>Yarrowia lipolytica </it>is able to assimilate hydrophobic substrates. This led to the isolation of several promoters of key enzymes of this catabolic pathway. Less is known about the behavior of <it>Y. lipolytica </it>in large bioreactors using these substrates. There is therefore a lack of established know-how concerning high cell density culture protocols of this yeast. Consequently, the establishment of suitable induction conditions is required, to maximize recombinant protein production under the control of these promoters.</p> <p>Results</p> <p>Human interferon α2b (huIFN α2b) production in <it>Yarrowia lipolytica </it>was used as a model for the enhancement of recombinant protein production under the control of the oleic acid (OA)-inducible promoter POX2. Cell viability and heterologous protein production were enhanced by exponential glucose feeding, to generate biomass before OA induction. The optimal biomass level before induction was determined (73 g L^-1), and glucose was added with oleic acid during the induction phase. Several oleic acid feeding strategies were assessed. Continuous feeding with OA at a ratio of 0.02 g OA per g dry cell weight increased huIFNα2b production by a factor of 1.88 (425 mg L^-1) and decreased the induction time (by a factor of 2.6, 21 h). huIFN α2b degradation by an aspartic protease secreted by <it>Y. lipolytica </it>was prevented by adding pepstatin (10 μM), leading to produce a 19-fold more active huIFN α2b (26.2 × 10⁷IU mg^-1).</p> <p>Conclusion</p> <p><it>Y. lipolytica</it>, a generally regarded as safe (GRAS) microorganism is one of the most promising non conventional yeasts for the production of biologically active therapeutic proteins under the control of hydrophobic substrate-inducible promoter.</p

Déterminants de la croissance externe horizontale

Diffusion du document : Université de Bourgogne UFR Science Economique et de Gestion 4 bd Gabriel 21000 Dijon (FRA) Diplôme : otherLa généralisation de l'économie de marché, l'accélération de la mondialisation et le rôle accru joué par l'Organisation mondiale du commerce (OMC) dans l'organisation de l'économie internationale, conduisent à la disparition progressive des barrières à l'entrée, notamment celles de type juridique. Ceci conduit l'entreprise à vivre dans un environnement concurrentiel mondialisé. La croissance externe horizontale (CEH) est considérée comme l'une des stratégies permettant à une entreprise de réaliser des économies de coûts (effet de synergie opérationnelle) et d'accroître sa part de marché pour résister et dominer cet environnement. La CEH peut générer des économies de structure et monétaires. Les économies de structure résultent d'une meilleure allocation et combinaison des ressources de l'acquéreur et de la cible à moyen et long terme. Ces économies sont exploitées au niveau de chaque fonction du nouvel ensemble. Elles peuvent être substantielles dans certaines fonctions et faibles sinon inexistantes dans d'autres ; cela dépend des secteurs et des spécificités de l'acquéreur et de la cible. Les économies dites monétaires, pour leur part, correspondent à la réduction des prix consentie par les différents fournisseurs pour le nouvel ensemble. La CEH conduit aussi à un accroissement de la part de marché de l'acquéreur ou/et de la cible, accroissement résultant de l'effet mécanique de la CEH et de la combinaison des ressources de l'acquéreur et de la cible. Pour l'effet mécanique, l'accroissement relève du transfert d'une partie ou de la totalité de la part de marché de la cible vers l'acquéreur : croissance de part de marché perceptible immédiatement au niveau de l'acquéreur. Quant à la croissance de la part de marché perceptible à moyen et long terme au niveau du nouvel ensemble (acquéreur ou/et cible), elle relève de l'effet de la combinaison des ressources. Cette croissance dépend de la capacité du nouvel ensemble à mieux valoriser le potentiel de l'acquéreur et de la cible sous forme des économies de coûts (générées par l'effet de synergie), de différenciation et de domesticité

Les risques d'effets pervers des opérations de délocalisation par acquisition

National audienceLes entreprises des pays développés recourent souvent aux opérations de délocalisation par acquisition d'entreprises des pays nouvellement convertis à l'économie de marché. Ces opérations sont certes une opportunité, pour les entreprises, d'accéder à des avantages économiques, et de contribuer au développement économique et social de ces pays. Mais elles peuvent avoir des conséquences sur la structuration du secteur concerné, conséquences pouvant être négatives au niveau du fonctionnement et de l'organisation de l'économie de ces pays. En effet, les acquéreurs risquent de focaliser leur délocalisation uniquement sur certaines activités jugées stratégiques pour eux et aussi d'exploiter leur poids économique et financier pour influencer les politiques économiques et sociales des pouvoirs publics à leur profit. Ils peuvent contribuer ainsi à un développement économique orienté et déséquilibré des pays où les délocalisations sont effectuées, et même au-delà