重组人γ-干扰素摇瓶生产工艺优化
2011-11-14许崇利胡静涛许崇波
许崇利,胡静涛,许崇波
(1.吉林化工学院环境与生物工程学院,吉林 132022;2.吉林农业大学动物科学技术学院,长春 130118;3.大连大学医学院,辽宁大连 116622;)
γ干扰素(interferon γ,IFN-γ)是由活化的T细胞及NK细胞产生的一种多功能细胞因子,除了具有抗病毒活性外,还具有强大的免疫调节作用[1-5]。人γ-干扰素作为人体免疫调节剂对细胞癌、结肠癌及病毒感染类风湿关节炎、慢性肉芽肿瘤等均有良好的疗效,有着较为广阔的市场前景。由于天然γ-干扰素产量低、不易大量制备,限制了它的研究和临床应用。随着γ-干扰素基因的克隆和表达首先由美国Genetech公司的Gray等[6]于1982年完成。γ-干扰素的大批量生产并临床应用日益引起人们的重视。rhIFN-γ具有较高的疏水性,对宿主菌的毒害作用很大,采用一般的培养技术,重组菌菌体的产量很低,单位发酵液中目的蛋白产量难以提高。本研究以摇瓶发酵培养基的研究结果为基础,研究了在摇瓶中不同培养诱导温度和诱导时机等因素对工程菌生长和rhIFN-γ表达的影响,并优化了工程菌发酵参数,为发酵罐的生产提供了实验基础,最终实现rhIFN-γ的大规模生产。
1 材料
1.1 菌株 菌株BL21(DE3)(pET32a(+)-rhIFN-γ)由吉林化工学院基因工程药物实验室构建[7]。
1.2 培养基 M9Ⅰ培养基:1.6%Tryptone、1%Yeast extract、0.2%K2HPO4、0.1%KH2PO4、0.01%NH4Cl、0.06%(NH4)2SO4、0.05%MgSO4、0.25%Na2HPO4·12H2O。M9Ⅱ培养基:0.5%Glucose、0.5%Yeast extract、0.5%K2HPO4、0.35%KH2PO4、0.35%(NH4)2HPO4、0.025%MgSO4、2 mol/L 大肠杆菌用微量元素。M9Ⅲ培养基:0.5%CA、0.524%K2HPO4·3H2O、0.2%KH2PO4、0.12%(NH4)2SO4、0.05% 无水 MgSO4、0.02%NH4Cl、0.1% 甘油、0.7%Na2HPO4·12H2O、0.1 mol/L CaCl2、2 mol/L大肠杆菌用微量元素。
1.3 主要试剂 IPTG和氨苄青霉素购自Promega公司、酵母粉、蛋白胨等为国产试剂。大肠杆菌表达载体pET32a(+)及大肠杆菌 BL21(DE3)由吉林化工学院基因工程药物实验室保存。
2 方法
2.1 摇瓶种子的培养……
