Proteinexpression in dichten Kulturen von E. coli

In dieser Arbeit wurde die hochzelldichte Fermentation und Produktbildung eines rekombinanten Escherichia coli in einem Membranbioreaktor untersucht und die Prozessführung bezüglich der Produktausbeute optimiert. Als Modellsystem wurde ein Organismus, der nach chemischer Induktion ein intrazelluläres Produkt bildet und akkumuliert, kultiviert. Ausgehend vom etablierten industriellen Produktionsverfahren, das einer Kultivierungstempertur von 35 Grad Celsius durchgeführt wird, wurde die Kultivierung in einem Membranbioreaktor im Labormaßstaß optimiert. Der Einfluss der Kultivierungstemperatur auf die Produktsynthese wurde untersucht und durch eine Reduzierung der temperatur in der Expressionsphase die Konzentration von Zellen und Produkten erhöht. Die Temperaturoptimierung führte zu einer Absenkung auf 26 Grad Celsius (Gradient -1,5 Grad Celsius je Stunde) in der Expressionsphase und zu einer Steigerung der Produktkonzentration auf 400 Prozent der industriellen Verfahrens. Im Fedbatch-Verfahren ohne Dialyse wurde hingegen bei reduzierter Temperatur verminderte Zell- und Produktkonzentrationen beobachtet.