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초록

영어

For the production of the recombinant human interferon-gamma (rhIFN-γ) in Escherichia coli, human glucagon and ferritin heavy chain were used as fusion partners. Even though rhIFN-γ is expressed as an inclusion body form in E. coli because of strong hydrophobicity of itself, over 50% of fused rhIFN-γ was expressed as soluble form in E. coli OrigamiTM (DE3) harboring pT7FH(HE)-IFN-γ which encodes ferritin heavy chain-fused rhIFN-γ. In the case of using glucagon-ferritin heavy chain hybrid mutant as a fusion partner, 6X His-tag was additionally introduced to N-terminus of GFHM(HE)-IFN-γ for enhancing purification yields of rhIFN-γ. Fusion protein HGFHM(HE)-IFN-γ with two 6X His-tag was more effectively bound to Ni-NTA agarose bead than GFHM(HE)-IFN-γ with a 6X His-tag. rhIFN-γ was completely purified from enterokinase-treated HGFHM(HE)-IFN-γ by Ni-NTA affinity column. For high-level production of rhIFN-γ, glucose was used as the sole carbon source with simple exponential feeding rate (2.4~7.2 g/h) in fed-batch process. The effective lactose concentration for the expression of the rhIFN-γ was 10~20 mM. Under the fed-batch culture conditions, rhIFN-γ production yield reached 11 g DCW/L for 6 hours after lactose induction.

한국어

IFN-γ의 대량생산을 위한 기초연구로서 IFN-γ의 아미노말단에 glucagon과 ferritin을 융합파트너로 각각 결합시켜 재조합 IFN-γ의 발현을 유도하였다. 대장균 내에서 발현되는 IFN-γ는 그 자체로 매우 강한 소수성 결합의 양상을 나타내어 inclusion body 형태로 발현된다고 알려져 있으나 OrigamiTM(DE3) 균주로부터 50% 이상의 수용성 형태로 발현시켰다.
IFN-γ로부터 융합파트너를 제거할 수 있는 system을 개발하기 위해 융합파트너와 IFN-γ 사이에 enterokinase cleavage site를 도입하였으며, enterokinase에 의해 IFN-γ에는 영향을 미치지 않고 효과적으로 융합파트너를 제거할 수 있었다. 재조합 IFN-γ의 분리 및 정제를 위해 발현벡터상의 융합파트너와 IFN-γ사이에 6X His-tag을 도입하였고 융합파트너의 N-말단에도 6X His-tag을 추가적으로 도입함
으로써 융합파트너와 더불어 enterokinase에 의해 분해되지 않은 융합단백질을 Ni-NTA agarose column으로 제거함으로서 IFN-γ를 완전 정제할 수 있었다. IFN-γ의 발현을 유도하는 발현유도체로서 15 mM lactose를 이용하여 5 L 발효조에서 IFN-γ의 발현을 검토한 결과, 재조합 균체의 단위건조질량 (dry cell weight, g)으로 약 11 g DCW/L 수준의 재조합 융합단백질을 얻을 수 있었다.

목차

Abstract
 서론
 재료 및 방법
  균주 및 사용배지
  배양조건
  Enterokinase 반응조건
  발현 벡터의 제조
  SDS-PAGE를 이용한 융합단백질의 분석
  Western blot analysis
  단백질의 정량
  수용성 융합단백질의 분리 및 pH shift
  수용성 재조합 융합단백질 및 IFN-γ의 정제
 결과 및 고찰
  수용성 IFN-γ 발현벡터의 선별
  Host 적합성 검토
  재조합 IFN-γ의 분리
  융합파트너의 제거 및 IFN-γ의 정제
  발현유도체가 융합단백질의 발현에 미치는 영향
  유가식 배양에 의한 IFN-γ의 생산
 요약
 REFERENCES

키워드

저자

• 박정렬 [ Jung-Ryeol Park | (주)에이스바이오텍, 충남대학교 화학공학과 ]
• 김성우 [ Sung-Woo Kim | (주)에이스바이오텍 ]
• 김재범 [ Jae-Bum Kim | (주)에이스바이오텍 ]
• 정우혁 [ Woo-Hyuk Jung | (주)에이스바이오텍 ]
• 한명완 [ Myung-Wan Han | 충남대학교 화학공학과 ]
• 조영배 [ Young-Bae Jo | (주)에이스바이오텍, 2충남대학교 화학공학과 ]
• 정준기 [ Joon-Ki Jung | 한국생명공학연구원 ] Corresponding author

참고문헌

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• 간행물명

  KSBB Journal

• 간기

  격월간

• pISSN

  1225-7117

• 수록기간

  2009~2013

• 십진분류

  KDC 476 DDC 576