Versuche zur Produktionsoptimierung von Tubulysin

Heil, Jürgen

doi:10.24355/dbbs.084-200511080100-140

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Versuche zur Produktionsoptimierung von Tubulysin

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Der Wirkstoff Tubulysin A ist ein Peptid mit einer Molekülmasse von 843 g/mol und wirkt cytotoxisch auf Säugerzellkulturen und humane Krebszellinien. Tubulysin wird durch Archangium gephyra Ar315 (Myxobakterium) hauptsächlich in der stationären Phase produziert. Durch die Selektion von Einzelklonen konnte die Tubulysinproduktion von 3 mg/L auf 9 mg/L erhöht werden. Das Produktionsmedium basiert auf dem Einzellerprotein Probion unter Zusatz des Adsorberharzes XAD-16. Die Zugabe von Aminosäuren, insbesondere Pipecolinsäure, führte zu einer gesteigerten Tubulysinkonzentration in der Kulturbrühe. Insgesamt konnte die Tubulysinproduktion durch die Optimierung der Aminosäureverhältnisse mit Hilfe von genetischen Algorithmen um den Faktor 2 gesteigert werden. Durch eine Anpassung der Regelungsparameter wurde ein eingestellter Sauerstoffsollwert über weite Strecken der Fermentation im Laborbioreaktor gehalten. Für die Tubulysinproduktion eignet sich eine Sauerstoffsättigung von 30 am besten.

The peptide tubulysin A (molecular mass 843 g/mol) shows cytotoxic effects on animal cell cultures and human cancer cell lines. The agent was produced by Archangium gephyra Ar315 (Myxcoccales) mainly in the stationary growth phase. Production of tubulysin was enhanced from 3 mg/L to 9 mg/L by selecting single cell clones from the Archangium gephyra wild type. The production-broth was based on the single cell protein Probion with addition of the resin XAD-16. The addition of amino acids, especially pipecolic acid, enhanced the concentration of tubulysin in the culture broth. In fact the production of tubulysin was raised twice by an optimization of the ratio of amino acids with genetic algorithms. During fermentation in the bioreactor the nominal value of oxygen could be hold over a long time by varing the parameters of regulation. The best production of Tubulysin was found by choosing a nominal value of 30 oxygen saturation.