生物反应器中表达ScFv大肠杆菌细胞自溶的分析

表达外源蛋白细菌培养过程中的细胞自溶现象是一个普遍性的过程工程问题。在相同发酵培养条件下,研究生物反应器中大肠杆菌W3110表达全人源化单链抗体片段(Single chain antibody fragments,ScFv)工程菌和野生菌的外源蛋白表达及细胞活性的差异,发现外源蛋白高效表达并积累在细胞内,大部分活细胞较野生菌提前6 h进入活着但不可培养(Viable but nonculturable,VBNC)状态,进而发生细胞自溶。分析工程菌与野生菌中胁迫应激和自溶途径基因转录水平表达谱,发现外源蛋白表达过程中热激途径rpo H,dna K,dna J,gro EL,gro ES;酸胁迫途径rpoS,gadE,gadX;氧胁迫途径sodA,katE均出现表达波峰,而发酵罐中细胞自溶过程中外膜蛋白基因ompA,ompC,ompW,ompX表达量显著下降,但rpoE并未出现持续高表达。这些发现为后续ScFv表达宿主细胞抗胁迫和自溶控制策略提供了新思路。