Improvement of yield and purity of human fibroblast growth factor-21
기관명 | NDSL |
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저널명 | 生物工程學報 = Chinese journal of biotechnology |
ISSN | 1000-3061, |
ISBN |
저자(한글) | YE, Xian-long,REN, Gui-ping,XU, Peng-fei,LI, Shu-jie,NIU, Ze-shan,LI, De-shan |
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소속기관(영문) | |
출판인 | |
간행물 번호 | |
발행연도 | 2014-01-01 |
초록 | 섬유아세포 성장인자-21(fibroblast growth factor-21, FGF-21)은 최근 발견된 새로운 대사조절 요인이다. 해당 요인은 인슐린에서 독립되어 당 지질대사를 조절하고 인슐린 민감성을 증가하는 등 작용이 있어 당뇨병 환자를 치료하는 새로운 약물로 사용될 가능성이 있다. 봉입체 형태로 발현한 외인성 단백질의 발현량 및 순도는 높은 편이다. 그러나 pET 벡터로 발현할때 FGF-21은 봉입체 형태로 발현되고 수득율 회복정도(refolding yield)및 생산율이 낮고 단백질 활성이 낮아진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 SUMO 벡터를 이용하여 최초로 SUMO 태그를 가진 hFGF-21를 봉입체 형태로 발현하였으며 최적의 배양조건에서 중공사막 여과기술(hollow fiber membrane filtration column)을 이용하여 균체를 농축하였다. 또한 봉입체를 세척, 변성 및 복성하고 친화 크로마토그래피(Affinity chromatography), 겔 여과 크로마토그래피(Gel-Filtration Chromatography)로 순화하는 방법을 통하여 성숙된 hFGF-21를 얻었으며 단백질 활성을 보장하는 동시에 단백질의 생산량과 순도를 높였다. HepG2 세포의 포도당 흡수 및 2형 당뇨병(Type 2 diabetes mellitus) db/db 생쥐의 단기 및 장기 혈당 변화를 측정하는 것을 통하여 해당 약물의 혈당강하(Hypoglycemic) 생물학적 활성을 검증하였다. 연구 결과, 봉입체 형태로 발현한 hFGF-21 (ihFGF-21)의 발현량은 수용성 발현한 hFGF-21 (shFGF-21)의 3배이다. ihFGF-21의 최종 수율은 20 mg/L이지만 shFGF-21의 수율은 6mg/L 밖에 되지 않는다. ihFGF-21의 순도는 95% 이상이며 shFGF-21는 90% 밖에 되지 않는다. 세포 수준과 동물 수준에서 두가지 약물의 혈당강하 생물학적 활성은 일치하였다. hFGF-21의 생물학적 활성을 유지하는 조건에서 전통적인 봉입체 경로로 목표 단백질을 추출하는 방법과 비교해 봤을 때 중공사막 여과기술을 응용하면 hFGF-21의 생산 주기를 1/3 정도 줄일 수 있다. 이상의 내용을 종합하면 해당 방법은 FGF-21의 정식 생산 전의 시험과 산업화 생산을 진행하는데 효과적이고 경제적인 전략을 제공하였다. |
원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=NART&cn=NART70436844 |
첨부파일 |
과학기술표준분류 | |
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ICT 기술분류 | |
DDC 분류 | |
주제어 (키워드) | fibroblast growth factor-21,hollow fiber membrane filtration column,protein expression,diabetes,섬유아세포 성장인자-21,중공사막 여과기술,단백질 발현,당뇨병 |