使用酵母细胞“工厂”大规模生产重组蛋白需要甲醇，这种化合物需要安全处理，有起火风险，有时还会产生有害副产品。印度科学研究所 (IISc) 生物化学系 (BC) 的研究人员现已开发出一种替代的更安全的工艺，该工艺依赖于一种名为谷氨酸钠 (MSG) 的常见食品添加剂。

重组蛋白，例如疫苗抗原、胰岛素和单克隆抗体，是通过在大型生物反应器中培养经过改造的细菌、病毒或哺乳动物细胞来大量生产的。最广泛使用的生物是毕赤酵母(现称为 Komagataella phaffii)。它含有一个独特的启动子——一个可以被甲醇激活的特定基因区域。这个启动子编码一种叫做醇氧化酶 (AOX) 的酶。

为了大量生产重组蛋白，编码该蛋白的基因被拼接到酵母基因组中，紧挨着 AOX 启动子。然后给酵母细胞喂食甘油或葡萄糖作为碳源。一旦形成足够的细胞，就会添加甲醇，然后激活 AOX 启动子，细胞开始大量生产重组蛋白。

大多数行业都使用这种甲醇诱导工艺来生产重组蛋白。然而，BC 教授、《微生物细胞工厂》上发表的研究报告的通讯作者 PN Rangarajan 指出，甲醇极易燃烧且危险，需要采取严格的安全预防措施。甲醇还会代谢形成过氧化氢，过氧化氢会在酵母细胞中诱发氧化应激或损害重组蛋白。

为了解决这个问题，BC 前博士生 Trishna Dey 开始寻找替代方案。经过广泛搜索，该团队发现，谷氨酸钠 (MSG) 是一种经美国食品药品监督管理局批准的食品添加剂，可以激活酵母基因组中另一种启动子，该启动子编码一种名为磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 (PEPCK) 的酶。用 MSG 激活该启动子可产生蛋白质，类似于甲醇激活 AOX 启动子。

针对这一未经测试的新工艺优化细胞培养基极具挑战性，第一作者、BC 的博士生 Neetu Rajak 说道。长期以来，酵母细胞在摇瓶中生长不良，产生的重组蛋白非常少。“有一段时间我们几乎放弃了，因为我们认为这行不通，”Rangarajan 回忆道。