Glycosylation, a posttranslational modification, has a major role in recombinant anticancer therapeutic proteins, as most of the approved recombinant therapeutics are glycoproteins. The constant amino acid sequence of therapeutics determines the enzymatic activity, while the presence of glycans influences their pharmacokinetics, solubility, distribution, serum half-life, effector function, and binding to receptors. Glycoproteins expressed in different expression systems acquire their own oligosaccharides, which increases the protein diversity. The heterogeneity of glycans creates hurdles in downstream processing, ultimately leading to variable anticancer therapeutic efficacy. Therefore, glycoproteins require an appropriate expression system to obtain structurally and functionally identical glycans, as in humans. In many expression systems, the N-glycosylation pathway remains conserved in the endoplasmic reticulum, but divergence is observed when the protein enters the Golgi complex. Hence, in recent decades, numerous approaches have been adopted to engineer the Golgi's N-glycosylation pathway to attain human-like glycans. Several researchers have tried to engineer the N-glycosylation pathway of expression systems. In this review, we examine the glycosylation pattern in various expression systems, along with emerging technologies for glycosylation engineering of anticancer therapeutic drugs. Cancer Res; 78(11); 2787-98. ©2018 AACR.

Abstract In nature, fungal endophytes often have facultative endohyphal bacteria. Can a fungal pathogen such as Fusarium graminearum , pathogenic on wheat, get facultative endohyphal bacteria from soil (FEB) and how does the FEB affect the fungal phenotype? We constructed a growth system/microcosm that allowed a molecularly well-studied F. graminearum isolate, PH-1, to grow through natural soil and then be re-isolated on a gentamicin-containing medium, allowing endohyphal growth of the bacteria while killing eventual bacteria growing on the agar medium. We had labelled the F. graminearum PH-1 with a His1mCherry gene staining the fungal nuclei fluorescent red to confirm re-isolation of the same isolate we sent through the soil. Through qPCR of the 16SrRNA gene in the bacteria using universal primers combined with qPCR of the mCherry gene of DNA from the re-isolated cultures of the Fg-FEB holobionts growing on gentamicin-containing media, it was found that most of the holobiont isolates contained about 10 16SrRNA genes per fungal mCherry gene. The Fg-FEB holobiont isolates were sub-cultured several times, and the FEB content on lab media was stable. Sequencing the 16SrRNA gene from several Fg-FEB holobiont isolates revealed known endophytic bacteria capable of nitrogen fixation. We compared the pathogenicity of one of the Fg-FEB holobionts Fg-S.maltophilia , with the background without FEB and found that it was more pathogenic than without FEB. We could also show that the bacterial 16SrRNA load per fungal His1mCherry gene inside the wheat stayed the same as in culture. Finally, we tested if the Fg-S.maltophilia was capable of nitrogen fixation and could show that it, on a nitrogen-free medium, formed a dense mycelium containing proteins at similar levels as on regular nitrogen-containing media. Our results could indicate that naturally occurring fungal pathogens outside lab conditions might contain facultative endohyphal bacteria, positively affecting their pathogenicity and ecological fitness.

Abstract Cancer is one of most lethal diseases worldwide. Chemotherapeutics and surgeries are among the treatment facilities available for curing cancer. However due to their negative impact on normal cells and drug resistance development, new treatment strategies have yet to be developed. Some microbial products exhibit therapeutic potential for treating cancer. Pseudomonas aeruginosa Azurins have shown anticancer effects against breast cancer without affecting normal cells. To enhance its cytotoxic effect and targeted delivery, we fused Azurin with a cell-penetrating peptide (BR2) through a rigid linker and evaluated its anticancer potential via in silico analysis. The prediction of the secondary and the tertiary structures and analysis of physiochemical properties of chimeric proteins were computationally performed. The Azurin-BR2 chimeric protein has a basic nature with a molecular weight of 16.8 kDa. The quality indices and validation of chimeric proteins were performed with ERRAT2 and Ramachandran plot values, respectively. The quality index of the chimeric protein was predicted to be 81% to 84.6%, and residues residing in the most favoured region were identified. The HDOCK bioinformatics tool was used for docking a chimeric protein with a cancer suppressor protein p53. The results of the current study support that an Azurin-BR2 fusion protein has a high binding affinity for p53 can induce apoptosis in cancerous cells, and can be used in tumor-targeting therapy.