Harnessing secretory pathway differences between HEK293 and CHO to rescue production of difficult to express proteins

Malm, Magdalena,1983-KTH,Proteinteknologi,Wallenberg Center for Protein Research,Johan Rockberg (författare)

QC 20211119
Biologics represent the fastest growing group of therapeutics, but many advanced recombinant protein moieties remain difficult to produce. Here, we identify bottlenecks limiting expression of recombinant human proteins through a systems biology analysis of the transcriptomes of CHO and HEK293 during recombinant overexpression. Surprisingly, one third of the challenging human proteins displayed improved secretion upon host cell swapping from CHO to HEK293. While most components of the secretory machinery showed comparable expression levels in both expression hosts, genes with significant expression variation were identified. Among these, ATF4, SRP9, JUN, PDIA3 and HSPA8 were validated as productivity boosters in CHO. Further, more heavily glycosylated products benefitted more from the elevated activities of the N- and O-glycosyltransferases found in HEK293. Collectively, our results demonstrate the utilization of HEK293 for expression rescue of human proteins and suggest a methodology for identification of secretory pathway components improving recombinant protein yield in HEK293 and CHO.

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Industriell bioteknik Medicinsk bioteknik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Industrial Biotechnology Medical Biotechnology hsv//eng
HEK293
CHO
difficult to express proteins
bioproduction
protein secretion
transcriptomics
differential gene expression analysis
secretory pathway
Biotechnology
Bioteknologi

Kuo, Chih-ChungUniversity of California,Nathan E. Lewis (författare)
Moradi Barzadd, Mona,1987-KTH,Proteinvetenskap,Proteinteknologi,Johan Rockberg(Swepub:kth)u1b2x5ha (författare)
Mebrahtu, AmanKTH,Proteinvetenskap,Proteinteknologi,Johan Rockberg(Swepub:kth)u1l336z7 (författare)
Wistbacka, NumKTH,Proteinvetenskap,Johan Rockberg (författare)
Razavi, RoniaKTH,Proteinvetenskap,Johan Rockberg (författare)
Volk, Anna-LuisaKTH,Proteinteknologi,Johan Rockberg(Swepub:kth)u1j049o2 (författare)
Lundqvist, MagnusKTH,Proteinteknologi,Johan Rockberg(Swepub:kth)u1hfekeg (författare)
Kotol, DavidKTH,Science for Life Laboratory, SciLifeLab,Systembiologi(Swepub:kth)u1yd1hdh (författare)
Edfors, FredrikKTH,Science for Life Laboratory, SciLifeLab,Systembiologi(Swepub:kth)u149ml0e (författare)
Gräslund, TorbjörnKTH,Biokemi och biokemisk teknologi,Bioteknologi,Albanova VinnExcellence Center for Protein Technology, ProNova,Proteinvetenskap(Swepub:kth)u1dl39rj (författare)
Chotteau, Véronique,Docent,1963-KTH,Skolan för teknikvetenskap (SCI),Industriell bioteknologi,Proteinvetenskap(Swepub:kth)u1gyk88o (författare)
Field, RayAstraZeneca, Cambridge, UK (författare)
Varley, Paul G. (författare)
Roth, Robert G. (författare)
Lewis, Nathan E. (författare)
Hatton, DianeAstraZeneca, Cambridge, UK (författare)
Rockberg, JohanKTH,Proteinteknologi(Swepub:kth)u130jo0a (författare)
KTHProteinteknologi (creator_code:org_t)

Om ämnet

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Industriell biot ...; och Medicinsk biotek ...

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.