[논문]대장균이 생산한 재조합 인체 감마인터페론의 발현과 정제

박정렬; 김성우; 김재범; 정우혁; 한명완; 조영배; 정준기

대장균이 생산한 재조합 인체 감마인터페론의 발현과 정제
Expression and Purification of Recombinant Human Interferon-gamma Produced by Escherichia coli 원문보기

한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering, v.21 no.3, 2006년, pp.204 - 211

박정렬 ((주)에이스바이오텍) , 김성우 ((주)에이스바이오텍) , 김재범 ((주)에이스바이오텍) , 정우혁 ((주)에이스바이오텍) , 한명완 (충남대학교 화학공학과) , 조영배 ((주)에이스바이오텍) , 정준기 (한국생명공학연구원)

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

Abstract ▼ AI-Helper

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

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

전개 디스m립터는태그와 값을 <睫>값V/tag>와 같이 표현한다. 본 논문 외 EJB 전개기는 천개 디스크럽터를 손쉽게 만들고 ■直 윤젹으로 직접 서버에 전개한 수 있도록 하는 것을 목표로 설계되었으며 아울거 이에 대한 프로토타입 모듈을 구현하였다.
본 논문에서는 컴포넌트 모델로부터 엔터프라이즈 빈즈외 Java 소스 코드를 생성해내는 코드 생성기(code generator) 부뿐퐈 이를 애플리케이션 서버메 전개하는 EJB 전개기(EJB deployer) 부분에 대해 설계하고 구현한다. 코드 생성기에서는 모텔링 파일(modeling 旬巳)에서 필요한 정보를 파싱(I后應ing)한 후 EJB 스펙에 맞게 EJB 컴포넌트를 생성한다 이러한 코드 생성기를 통해 안정된 코드를 체공하여 주는 특징을 가진다.
또한 데이타 표현 방법에 있어 COOLJoe의 경우에 영속성 클래스 및 엔티티 빈 형태로 표현하는데 반해 본 도구에서는 엔티티 빈 형태로만 제공하여 모델링 도구로부터 생성된 모델링 정보 파일을 이용하여 EJB 스꽥에 적절한 컴포넌트른 생성할 수 있게 지원한다. 이와 갇이 본 도구에서 사용되는 코드생성기와 EJB 전개기 모듈은 최신 EJB 스펙 뿐만 아니라 향후의 스펙 변화에도 대처할 수 있도록 하는데 중점을 두었다. 즉 컴포넌트 모텔을 바탕으로 EJB 소스 생성 시 EJB 스펙에 정의되어 있는 많은 목록을 내부에 저장하여 사용하였다.

제안 방법

본 논문에서는 EJB 서버 내에서 사용되는 엔터프라이즈 빈즈를 컴포넌트 모델로 설계하여 설계된 내용을 골격 코드 수준으로 Java 소스 코드를 자동 생성하고 이를 애플리케이션 서버에 전개하는 코드 생성기와 EJB 전개기를 구현하였다. 본 논문의 코드 생성기는 적절하고 빠르게 EJB 스펙에 합당한 코드를 자등 생성해 주고 특히 EJB 컴포넌트 스펙올 숙지하고 있는 개발자에게는 더욱 친숙하고 안정된 코드 스타일올 제공할 수 있는 장점을 가진다.
본 논문에서의 코드 생성기 및 EJB 전개기와 가장 대표적인 관련 도구인 COOL:Joe룔 비교하였다. 표 7에서와 같이 가장 대표적인 항목을 선청하여 비교 및 평가를 하였다.
본 논문의 코드 생성기 및 EJB 전개기는 엔터프라이 五 빈스 컴포넌트에 대한 모델링, 설계, 구현, 시험 및 서버로의 전개 기능 등올 수행한다. 그림 1에서 보는 바와 같이 코도 생성기는 설계된 컴포넌트 모텔링 파일 올 입력으로 하여 성보를 파싱한 후 EJB 1.
빈프의 아所텍처 계약이라고 한다. 본 코드 생성기에서는 이러한 계약들을 만족시키는 엔터프라이즈 빈즈의소스 및 그 이외의 코드를 골격 中준으로 생성해내는 역할을 수행하였다, 먼저 멘터프라이즈 빈즈의 아키텍처 계약 중메 클라이언트 관접 계약(클라이언트와 컨테이너사 이의 계약)에는 믈라이언트 관점에서의 홈 인터페이스, 원격 인터페이스, 메타 데이타(meta data) 인터페이스 그리고 핸들 등을 포함한다. 그미고 컴포넌트 관점 계약은렌터프라이즈 빈즈와 컨테이너 사이의 계약으로 빈 제공자가 렌터프라이조 빈 클래스에서 비츠니스 메소드를 구현하기 위한 요구조건 둥올 포함한다一
이와 같은 위저드는 상위 위저드 클래스를 설계하여각 위저드가 동일한 모습을 보일 수 있도록 구현하였다. 그리고 각 위저도는 상위 위저드를 상속받아 원하는 패널(皿洞)로 변경할 수 있다一 이러한 위저드를 퉁 하여 그림 11과 같은 전개 디스크립터를 생성시킨다.
이와 갇이 본 도구에서 사용되는 코드생성기와 EJB 전개기 모듈은 최신 EJB 스펙 뿐만 아니라 향후의 스펙 변화에도 대처할 수 있도록 하는데 중점을 두었다. 즉 컴포넌트 모텔을 바탕으로 EJB 소스 생성 시 EJB 스펙에 정의되어 있는 많은 목록을 내부에 저장하여 사용하였다. 따라서 변화되는 스펙의 변화에도 간단한 수정만으로도 대처 가능하도록 확장성을 높였다.

대상 데이터

본 논문에서의 EJB 전개기는 EJB 스펙 I.I과 웹로직 (WebLogic) 서버 5.1 을 대상으로 하고 있다. 그리고 EJB 스펙에 맞는 전개 디스크립터와 애플리케이션 서버에 특화된 전개 디스크립터를 생성하는 부분이 따로 동작하도록 설계되고 구현되었다.

성능/효과

구현하였다. 본 논문의 코드 생성기는 적절하고 빠르게 EJB 스펙에 합당한 코드를 자등 생성해 주고 특히 EJB 컴포넌트 스펙올 숙지하고 있는 개발자에게는 더욱 친숙하고 안정된 코드 스타일올 제공할 수 있는 장점을 가진다. 또한 EJB 전개기는 전개 디스크립터와 애플리케이션 서버에 특화된 전개 디 스크립터를 생성하는 부분이 따로 동작하도록 설계되고 구현되였기때문에 확장 가능한 장점을 가진다.

후속연구

본 도구를 활용하면 보다 빠르고 정확하게 엔터프라이즈 빈즈를 생성 및 전개할 수 있어 대학과 연구소 등의 EJB 기반 컴포넌트 제작에 이용 가능하다. 아울러 코드 생성기 및 EJB 전개기의 설계 및 구현에 있어 다양하고 세부적인 제반 기술들의 뒷받침만 된다면 EJB 기반의 엔터프라이즈 빈즈 생성기의 국산화를 이룩하는데 있어 초석이 될수 있을 것이다.
아울러 코드 생성기 및 EJB 전개기의 설계 및 구현에 있어 다양하고 세부적인 제반 기술들의 뒷받침만 된다면 EJB 기반의 엔터프라이즈 빈즈 생성기의 국산화를 이룩하는데 있어 초석이 될수 있을 것이다.
아울러 향후 연구방향으로는 먼저 코드 생성끼 부분에 있어 모델링 파일의 내역 올 최적화할 필요가 있고 EJB 전개기 무몬에 있어 범 애플리케이션 서버에 전개할 수 있도록 보다 심층적인 연구가 필요하다. 아울버본 연구플 더욱 발전시켜 개발시간 단축, 노력 경감, 오류 방지 둥의 효과를 얻을 수 있는 매크로 기능이 가미된 코드 생성기 및 EJB 전개기를 고려할 수 있겠다.
아울버본 연구플 더욱 발전시켜 개발시간 단축, 노력 경감, 오류 방지 둥의 효과를 얻을 수 있는 매크로 기능이 가미된 코드 생성기 및 EJB 전개기를 고려할 수 있겠다. 즉 개발자의 개입이 많은 빈 관리 지속성엔티티 빈 캐발 시 자동화할 수 있는 매크로 기능의 유형올 추출하여 이를 설계하고 구현할 수 있겠다 一 아울러 생성한 멘터프라이즈 빈츠를 애플리케이션 서버에까지 전개하는 과정을 보다 자동화시키는 코드.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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