Migliorare la produzione di proteine dal lievito
Il lievito Pichia pastoris è comunemente usato per produrre proteine utili che vanno dagli enzimi alimentari ai prodotti farmaceutici. I geni che codificano per queste proteine “esterne” sono clonati al posto di un gene di P. pastoris, AOX1, che normalmente permette al lievito di crescere nel metanolo. AOX1 e qualsiasi gene esterno che lo sostituisca, viene regolato da proteine dette intensificatori e repressori che interagiscono con una sequenza del DNA chiamata promotore. Quando P. pastoris viene coltivato nel metanolo, gli intensificatori attivano il promotore di AOX1; quando invece è coltivato nel glucosio i repressori lo disattivano. Il progetto AOX1 PROMOTER ha studiato a fondo i meccanismi che controllano l’attività dei promotori di AOX1. L’obiettivo era creare promotori e ceppi di lievito con capacità di produzione di proteine potenziate. Per trovare potenziali intensificatori e repressori i ricercatori hanno cercato proteine che legassero il promotore di AOX1. Hanno identificato un complesso enzimatico coinvolto nel metabolismo e due proteine, Mig1 e Mig2, che reprimono il promotore di AOX1 quando è coltivato nel glucosio. Hanno scoperto anche una proteina chiamata Mxr2p (methanol expression regulatory protein 2) che era prodotta solo nelle cellule che utilizzavano il metanolo come unica fonte di energia. Rimuovendo Mxr2p P. pastoris perdeva la sua capacità di crescere nel metanolo, suggerendo che Mxr2p attiva il pathway per l’utilizzo del metanolo. I ricercatori hanno utilizzato queste informazioni per creare un ceppo di lievito che sovraproduce l’intensificatore Mxr2p ed è privo dei repressori Mig1 e Mig2, aumentando così la produzione delle proteine. Questo ceppo sarà utile all’industria che necessita di produzione di proteine su larga scala, e agli scienziati del mondo accademico che producono proteine per scopi sperimentali.
Parole chiave
Produzione di proteine, lievito, Pichia pastoris, AOX1, metanolo
