Effects of pH on human growth hormone production by Pichia pastoris considering the expression levels of regulatory genes
Pichia pastoris ile insan büyüme hormonu üretiminde düzenleyici genlerin ifade düzeylerini dikkate alarak pH etkisinin incelenmesi
- Tez No: 255235
- Danışmanlar: DR. REMZİYE YILMAZ, PROF. DR. PINAR ÇALIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 205
Özet
Bu çalışmada, Pichia pastoris ile biyoreaktör işletim parametrelerinden pH'ın rekombinant insan büyüme hormonu (rhGH) üretimine etkisi düzenleyici genlerin ifade düzeyleri ile birlikte araştırılmıştır. İlk olarak, iki farklı metanol kullanım fenotipi, P. pastoris Mut+ ve MutS arasından konak mikroorganizma, gliserol/metanol veya sorbitol/metanol içeren ortamlar kullanılarak seçilmiştir. İncelenen koşullarda, en yüksek rhGH üretimi, 120 g L-1, ve ifade düzeyi, 9.84x109 kopya mg-1 CDW, 30 g L-1 sorbitol ve %1 (h/h) metanol içeren ortamda, Pichia pastoris hGH-Mut+ suşu kullanılarak elde edilmiştir. Sonraki aşamada, pH'ın rhGH üretimine ve protein stabilitesine etkisi laboratuvar ölçekli biyoreaktörlerde incelenmiştir. Rekombinant insan büyüme hormonun pH 5.0' de daha stabil olduğu gözlenmiştir. Üretim süresince, ortamın pH değerinin düştüğü görülmüştür.Üretim sırasında pH'ı kontrol altında tutabilmek için pH optimizasyon çalışmaları yarı kesikli biyoreaktörlerde gerçekleştirilmiştir. RhGH konsantrasyonuna ek olarak, hücre içi AOX aktivitesi, hücre dışı proteaz konsantrasyonu; hGH, AOX, pep4, prb1 ve prc1 genlerinin ifade düzeyleri incelenmiştir. En yüksek hücre konsantrasyonu pH 6.0 koşulunda t=24 st'te 53 g L-1 olarak elde edilmiş fakat bu koşulda hGH derişimi 24 mg L-1 seviyesinde kalmıştır. En yüksek hGH derişimi 271 g L-1 olarak 42 g L-1 hücre konsantrasyonunda sorbitol içeren ortamda pH 5.0 koşulunda t=24 st'te elde edilmiştir. İncelenen bu koşulda, toplam substrat üzerinden ürün ve hücre verimi 2.08 mg g-1 and 0.15 g g-1 olarak bulunmuştur. Buna ek olarak, incelenen koşullarda, en yüksek hGH ve alkol oksidaz ifade seviyesi pH 5.0 koşulunda elde edilmiştir. Ayrıca, pH 5.0 değerinde sabit tutularak, üç farklı proteazın ifade düzeylerinin azalması sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the aim was to investigate the effects of pH on therapeutically important protein, recombinant human growth hormone (rhGH), production by Pichia pastoris considering the expression levels of regulatory genes. In this frame, firstly the host microorganism was selected between two different methanol utilization phenotypes of P. pastoris, Mut+ and MutS on media containing glycerol/methanol or sorbitol/methanol. The highest rhGH production, 120 g L-1, and hGH gene expression, 9.84x109 copies mg-1 CDW, were achieved in the medium containing 30 g L-1 sorbitol and 1% (v/v) methanol by P. pastoris hGH-Mut+ strain. Thereafter, effects of pH on rhGH production and stability were investigated in laboratory scale bioreactors. RhGH was more stable at pH 5.0. Throughout the production, it is seen that medium of pH decreased.Thereafter, effects of pH on rhGH were investigated in pH controlled pilot-scale bioreactor. In addition to rhGH concentration, AOX intracellular enzyme activity, extracellular proteases concentrations; expression levels of hGH, AOX, pep4, prb1 and prc1 genes were determined. The highest cell concentration was obtained as 53 g L-1 at pH 6.0 but hGH concentration was found as 24 mg L-1 at t=24 h. The highest rhGH concentration was obtained as 271 g L-1 with 42 g L-1 cell density at pH 5.0 in medium containing sorbitol at t=24 h. At this condition, the overall product and cell yield on total substrate were found as 2.08 mg g-1 and 0.15 g g-1. Furthermore, the highest expression levels of hGH and AOX were attained at pH 5.0. Moreover, by keeping pH at 5.0, expression levels of three types of vacuolar proteases were minimized.
Benzer Tezler
- Therapeutic protein production and its separation by zeolitic imidazolate framework–8 adsorbent
Terapötik protein üretimi ve zeolitik imidazol kafes-8 yapılı adsorban ile ayrılması
YİĞİT AKGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. HALİL KALIPÇILAR
- Bioprocess development for therapeutical protein production
Terapötik protein üretimi için biyoproses geliştirilmesi
EDA ÇELİK AKDUR
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. STEPHEN G. OLİVER
- Rekombinant insan büyüme hormonunu üretim sistemi ile biyoreaktör işletim koşulları etkileşimi
Interactions of recombinant human growth hormone production system and bioreactor operation conditions
ZÜLBİYE ULUŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyomühendislikAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNÇER H. ÖZDAMAR
- Metabolik mühendislik ve reaksiyon mühendisliği prensipleriyle hücre-dışı rekombinant insan büyüme hormonu üretimi
Extracellular recombinat human growth hormone production by metabolic engineering and reaction engineering principles
ÖZGE DENİZ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜZİDE ÇALIK
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR
- Gaziantep yöresine ait kurutmalık patlıcan ve kabakta asit ve hormon uygulamalarının besin element içeriği ve verim üzerine etkileri
The effects of acid and hormone applications on nutritional element content and yield in dried eggplant and zucchini from Gaziantep region
FULYA BALARISI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatMalatya Turgut Özal ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM ALTUNTAŞ