Untersuchung der induzierten Proteinproduktion unter Kontrolle des Glucoamylasepromotors in Aspergillus niger bei Verwendung des fluoreszierenden Reporterproteins S65TGFP

Das in Aspergillus niger produzierte Enzym Glucoamylase wird von der Zuckerindustrie häufig verwendet. Für die Genexpression in Aspergillus wird der A. niger-Glucoamylase-Promotor (glaA-Promotor) bevorzugt eingesetzt. In dieser Arbeit wurde die Regulation der glaA-Genexpression auf Transkriptionsebene mit Hilfe eines Modellsystems untersucht. Dabei wurde eine Mutationsform (S65TGFP) des fluoreszierenden Reporterproteins GFP ('green fluorescent protein') unter der Kontrolle des glaA-Promotors in A. niger produziert. Für diese Untersuchung wurde ein Screening-Verfahren entwickelt. Die Repression der glaA-kontrollierten Genexpression durch Xylose wurde nachgewiesen. Bei Wachstum auf Glucose und Kohlenstoffquellen mit a?1,4?glykosidisch gebundenen Glucoseeinheiten (Maltodextrin, Maltose, Maltotriose, Amylose) erfolgte eine Induktion der S65TGFP-Synthese. 2?Deoxyglucose erwies sich als nicht metabolisierbarer Induktor. Bei hohen Konzentrationen dieses Analogs der D?Glucose wurde eine Kohlenstoff-Repression festgestellt. Eine Proteinproduktion mit induzierter Produktbildung wurde mittels Fed-Batch-Kultivierungstechnik erreicht. Dabei wurde die S65TGFP-Produktion nach Wachstum auf Xylose (Batch-Phase) durch Zufütterung von Maltose induziert. Wachstumslimitierende Maltosezufütterung führte zu einer höheren Induktionseffizienz als Maltose-Überschuss-Zufütterung. Die S65TGFP-Produktion konnte mit Hilfe der in-situ-2D?Fluoreszenzspektroskopie in Echtzeit online verfolgt werden. Die spezifische S65TGFP-Konzentration war von der Pelletgröße abhängig. Mit Abnahme der Pelletgröße erhöhte sich die spezifische S65TGFP-Konzentration.