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[국내논문] 유전자재조합 CHO 세포에서 Histone Deacetylase Inhibitor를 이용한Albumin-erythropoietin 생산성 증진
Enhanced Production of Albumin-erythropoietin by Histone Deacetylase Inhibitors in Recombinant CHO Cells 원문보기

KSBB Journal, v.30 no.1, 2015년, pp.44 - 51  

김수진 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  서준석 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  최성훈 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  차현명 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  임진혁 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  신수아 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  신연경 (인하대학교 공과대학 생물공학과) ,  김동일 (인하대학교 공과대학 생물공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Chinese hamster ovary (CHO) cells are the most widely used mammalian host for the commercial production of recombinant proteins. However, they show relatively low yields of recombinant proteins in comparison with microbial cells. Various strategies have been tried to overcome this drawback. The acet...

Keyword

#Chinese hamster ovary cells   #Histone deacetylase inhibitor   #Albumin-EPO   #Cell death  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 Alb-EPO를 생산하는 형질전환된 CHO 세포에 HDACi인 sodium butyrate, sodium propionate, valproic acid를 각 농도 별로 처리하였을 때 세포의 증식과 생산성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한 HDACi 첨가는 apoptosis로 인한 세포사멸을 유도하게 되는데, 또 다른 세포 사멸인 necrosis와 함께 생존도의 변화를 확인하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 Alb-EPO를 생산하는 형질전환된 CHO 세포에 HDACi인 sodium butyrate, sodium propionate, valproic acid를 각 농도 별로 처리하였을 때 세포의 증식과 생산성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한 HDACi 첨가는 apoptosis로 인한 세포사멸을 유도하게 되는데, 또 다른 세포 사멸인 necrosis와 함께 생존도의 변화를 확인하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인간 알부민은 무엇인가? 알부민 융합은 단백질의 생산에 있어서 연장된 체내 반감기의 장점을 가지는 간단하고 유연한 기술이다. 인간 알부민은 가장 일반적인 혈청 단백질로 특이적 으로 19일에 이르는 긴 반감기를 포함하는 drug-design platform으로 이상적인 물질이다. 이 기술을 이용하여 얻어지는 albumin-erythropoietin (Alb-EPO)은 hEPO에 인간 알부민을 융합시킨 105 kDa의 단백질로 연장된 반감기, 향상된 약동 학적 특성, 1회 투여시 요구되는 약물 감소와 같은 이점을 부여한다.
Sodium butyrate의 문제점은? 이중에서도 sodium butyrate는 동물세포배양에서 단백질 발현을 증가시키기 위해 가장 많이 사용되며, 특히 CHO 세포에서 erythropoietin (EPO), 성장호르몬, 항체, 인터루킨-2 등을 생산할 때 흔히 사용된다. Sodium butyrate는 미국 식품의약품안전청 (FDA)의 허가를 받은 제품이지만, 상대적으로 비싼 단가와 이를 사용하였을 때 생성물의 품질의 변화가 문제가 된다 [4]. Sodium propionate는 sodium butyrate와 함께 alkanoic acid 계열의 물질로 혈액 응고인자를 생산하는 형질 전환 CHO 세포에 첨가할 경우 단백질 발현이 크게 증가된다.
가격 면에서 sodium butyrate보다 5배 이상 저렴한 장점이 있는 물질은? Sodium butyrate에 비해서 세포주에 미치는 독성이 약한 반면 세포주에 따라서 세포 사멸 정도의 차이가 크다는 특징을 가지고 있다 [5]. Valproic acid는 DG-44 세포주의 단백질 발현을 크게 증가시키는 것으로 알려져 있다. 또한 가격 면에서 sodium butyrate보다 5배 이상 저렴한 장점도 있다 [6].
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참고문헌 (10)

  1. Hacker, D. L., M. De Jesus, and F. M. Wurm (2009) 25 years of recombinant proteins from reactor-grown cells: Where do we go from here? Biotechnol. Adv. 27: 1023-1027. 

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  2. Dingermann, T. (2008) Recombinant therapeutic proteins: Production platforms and challenges. Biotechnol. J. 3: 90-97. 

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  3. Ehrlich, M., M. A. Gama-Sosa, L. H. Huang, R. M. Midgett, K. C. Kuo, R. A. McCune, and C. Gehrke (1982) Amount and distribution of 5-methylcytosine in human DNA from different types of tissues or cells. Nucleic Acids Res. 10: 2709-2721. 

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  4. Crowell, C. K., Q. Qin, G. E. Grampp, R. A. Radcliffe, G. N. Rogers, and R. I. Scheinman (2008) Sodium butyrate alters erythropoietin glycosylation via multiple mechanisms. Biotechnol. Bioeng. 99: 201-213. 

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  5. Yoon, S. K. and Y. H. Ahn (2007) Application of sodium propionate to the suspension culture of Chinese hamster ovary cells for enhanced production of follicle-stimulating hormone. Biotechnol. Bioprocess Eng. 12: 497-501. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. Backliwal, G., M. Hildinger, I. Kuettel, F. Delegrange, D. L. Hacker, and F. M. Wurm (2008) Valproic acid: A viable alternative to sodium butyrate for enhancing protein expression in mammalian cell cultures. Biotechnol. Bioeng. 101: 182-189. 

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  7. Arden, N. and M. J. Betenbaugh (2004) Life and death in mammalian cell culture: Strategies for apoptosis inhibition. Trends Biotechnol. 22: 174-180. 

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  8. Joung, C. H., J. Y. Shin, J. K. Koo, J. J. Lim, J. S. Wang, S. J. Lee, H. K. Tan, S. L. Kim, and S. M. Lim (2009) Production and characterization of long-acting recombinant human albumin-EPO fusion protein expressed in CHO cell. Protein Expr. Purif. 68: 137-145. 

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  9. Durocher, Y. and M. Butler (2009) Expression systems for therapeutic glycoprotein production. Curr. Opin. Biotechnol. 20: 700-707. 

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  10. Fike, R. (2010) Nutrient supplementation strategies for biopharmaceutical production, Part 3. Bioproc. International 8: 24-31. 

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