인간표피성장인자(human epidermal growth factor, hEGF)는 상처 치 유 및 안티 에이징 등의 생물학적 기능을 지닌 단백질로, 제약, 화장품 분 야에 많이 사용된다. Escherichia coli를 이용한 인간표피성장인자 생산은 인간표피성장인자가 세포 내에서 생성되기 때문에 세포 파괴 및 리폴딩 단 계가 필요하며, 이는 생산효율을 감소시키고 생산비용을 증가시키는 단점이 있다. 본 연구에서는 E. coli에 비해 다양한 장점을 가진 Pichia pastoris를 이용하여 인간표피성장인자를 세포 외로 생산하고 단백질 생산에 직접적으 로 영향을 미치는 다양한 변수들을 분석하여 높은 단백질 수율을 얻을 수 있는 최적의 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 고발현 생산벡터인 pBJY_hEGF ...
인간표피성장인자(human epidermal growth factor, hEGF)는 상처 치 유 및 안티 에이징 등의 생물학적 기능을 지닌 단백질로, 제약, 화장품 분 야에 많이 사용된다. Escherichia coli를 이용한 인간표피성장인자 생산은 인간표피성장인자가 세포 내에서 생성되기 때문에 세포 파괴 및 리폴딩 단 계가 필요하며, 이는 생산효율을 감소시키고 생산비용을 증가시키는 단점이 있다. 본 연구에서는 E. coli에 비해 다양한 장점을 가진 Pichia pastoris를 이용하여 인간표피성장인자를 세포 외로 생산하고 단백질 생산에 직접적으 로 영향을 미치는 다양한 변수들을 분석하여 높은 단백질 수율을 얻을 수 있는 최적의 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 고발현 생산벡터인 pBJY_hEGF 벡터를 제조하였다. 이 벡터를 이용하여 P. pastoris를 형질전 환한 후에 BMGY (buffered glycerol-complex medium)에서 세포를 생장시 키고 인간표피성장인자의 생산은 BMMY (buffered methanol-complex medium)에서 메탄올에 의해 유도되었다. OFAT (one-factor-at-a-time) 방 법을 적용하여 다양한 변수(BMGY의 탄소원, 세포 농도, 메탄올의 농도와 주입 간격)에 대한 영향을 조사하였으며, 인간표피성장인자의 생산량을 46.00 mg/L 수준으로 향상시켰다. OFAT 결과를 기반으로 통계학적 최적 화 방법인 RSM (response surface methodology)을 적용하여 최적조건을 도출하였다. RSM을 통해 도출된 26.04 ℃, pH 6.67, 0.81% (v/v) methanol 인 최적 조건에서, 인간표피성장인자 예측 생산량은 50.86 mg/L였으며, 실 제 생산량은 53.55 mg/L였다.
인간표피성장인자(human epidermal growth factor, hEGF)는 상처 치 유 및 안티 에이징 등의 생물학적 기능을 지닌 단백질로, 제약, 화장품 분 야에 많이 사용된다. Escherichia coli를 이용한 인간표피성장인자 생산은 인간표피성장인자가 세포 내에서 생성되기 때문에 세포 파괴 및 리폴딩 단 계가 필요하며, 이는 생산효율을 감소시키고 생산비용을 증가시키는 단점이 있다. 본 연구에서는 E. coli에 비해 다양한 장점을 가진 Pichia pastoris를 이용하여 인간표피성장인자를 세포 외로 생산하고 단백질 생산에 직접적으 로 영향을 미치는 다양한 변수들을 분석하여 높은 단백질 수율을 얻을 수 있는 최적의 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 고발현 생산벡터인 pBJY_hEGF 벡터를 제조하였다. 이 벡터를 이용하여 P. pastoris를 형질전 환한 후에 BMGY (buffered glycerol-complex medium)에서 세포를 생장시 키고 인간표피성장인자의 생산은 BMMY (buffered methanol-complex medium)에서 메탄올에 의해 유도되었다. OFAT (one-factor-at-a-time) 방 법을 적용하여 다양한 변수(BMGY의 탄소원, 세포 농도, 메탄올의 농도와 주입 간격)에 대한 영향을 조사하였으며, 인간표피성장인자의 생산량을 46.00 mg/L 수준으로 향상시켰다. OFAT 결과를 기반으로 통계학적 최적 화 방법인 RSM (response surface methodology)을 적용하여 최적조건을 도출하였다. RSM을 통해 도출된 26.04 ℃, pH 6.67, 0.81% (v/v) methanol 인 최적 조건에서, 인간표피성장인자 예측 생산량은 50.86 mg/L였으며, 실 제 생산량은 53.55 mg/L였다.
Human epidermal growth factor (hEGF) is a polypeptide that has several biological functions, such as wound healing and anti-aging and is used in the pharmaceutical and cosmetic fields. Generally, the production of hEGF by Escherichia coli requires cell disruption and refolding of the pro...
Human epidermal growth factor (hEGF) is a polypeptide that has several biological functions, such as wound healing and anti-aging and is used in the pharmaceutical and cosmetic fields. Generally, the production of hEGF by Escherichia coli requires cell disruption and refolding of the protein because hEGF is produced inside the cells, which interfere with the efficiency and cost of its production. Therefore, the aim of this study was to engineer Pichia pastoris, which offers several advantages over E. coli, to produce and extracellularly secrete hEGF protein, and to analyze different variables that directly affect the protein production in order to identify the optimal conditions for the enhanced production. To this end, a high expression vector, pBJY_hEGF vector, was constructed. P. pastoris cells were transformed with the vector and proliferated in buffered glycerol-complex medium (BMGY) medium. Later, production of hEGF was induced with methanol in buffered methanol-complex medium (BMMY). In order to increase the production of hEGF, the effect of various parameters (carbon source of BMGY medium, cell density, methanol concentration and interval of addition) were investigated and hEGF production increased to 46.00 mg/L by one-factor-at-a-time (OFAT). Furthermore, the optimal parameters were obtained using the response surface methodology (RSM), which is statistical optimization. At the optimal conditions of 26.04 °C, pH 6.67, and 0.81% (v/v) methanol concentration, the predicted and actual hEGF production were 50.86 mg/L and 53.55 mg/L, respectively.
Human epidermal growth factor (hEGF) is a polypeptide that has several biological functions, such as wound healing and anti-aging and is used in the pharmaceutical and cosmetic fields. Generally, the production of hEGF by Escherichia coli requires cell disruption and refolding of the protein because hEGF is produced inside the cells, which interfere with the efficiency and cost of its production. Therefore, the aim of this study was to engineer Pichia pastoris, which offers several advantages over E. coli, to produce and extracellularly secrete hEGF protein, and to analyze different variables that directly affect the protein production in order to identify the optimal conditions for the enhanced production. To this end, a high expression vector, pBJY_hEGF vector, was constructed. P. pastoris cells were transformed with the vector and proliferated in buffered glycerol-complex medium (BMGY) medium. Later, production of hEGF was induced with methanol in buffered methanol-complex medium (BMMY). In order to increase the production of hEGF, the effect of various parameters (carbon source of BMGY medium, cell density, methanol concentration and interval of addition) were investigated and hEGF production increased to 46.00 mg/L by one-factor-at-a-time (OFAT). Furthermore, the optimal parameters were obtained using the response surface methodology (RSM), which is statistical optimization. At the optimal conditions of 26.04 °C, pH 6.67, and 0.81% (v/v) methanol concentration, the predicted and actual hEGF production were 50.86 mg/L and 53.55 mg/L, respectively.
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