KR101189096B1 - Method for Stabilization of Recombinant Protein Derived from Plant Cells - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물세포 배양 중 유도된 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 식물세포 배양 중 이온성 액체를 첨가하여 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 형질전환 식물세포배양에 있어 이온성 액체를 이용함으로써, 기존 재조합 단백질 생산에 비해 단백질의 분해 및 변성 등을 방지할 수 있는 안정성을 제공할 수 있으며, 이로써 재조합 단백질의 안정적이고 높은 생산성을 확보할 수 있다. 또한, 사용되는 이온성 액체는 세포 독성을 나타내지 않으므로, 형질전환 식물세포배양에서 본 발명을 통해 재조합 단백질을 대량생산할 경우, 저비용, 고효율로 생산공정을 실현할 수 있다.The present invention relates to a method for stabilizing a recombinant protein induced in plant cell culture, and more particularly, to a method for stabilizing a recombinant protein by adding an ionic liquid during plant cell culture. According to the present invention, by using an ionic liquid in the culture of transformed plant cells, it is possible to provide stability that can prevent degradation and degeneration of the protein compared to the production of the existing recombinant protein, thereby providing a stable and high Productivity can be secured. In addition, since the ionic liquid used does not exhibit cytotoxicity, when the recombinant protein is mass-produced through the present invention in a transgenic plant cell culture, the production process can be realized at low cost and high efficiency.

식물세포배양, 형질전환, 재조합 단백질, 이온성 액체, 단백질 안정성 Plant cell culture, transformation, recombinant protein, ionic liquid, protein stability

Description

식물세포 유래 재조합 단백질의 안정화 방법{Method for Stabilization of Recombinant Protein Derived from Plant Cells}Method for Stabilization of Recombinant Protein Derived from Plant Cells}

본 발명은 식물세포 배양 중 유도된 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 식물세포 배양 중 이온성 액체를 첨가하여 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for stabilizing a recombinant protein induced in plant cell culture, and more particularly, to a method for stabilizing a recombinant protein by adding an ionic liquid during plant cell culture.

단백질 의약품은 생물체 혹은 그 생물체로부터 유래된 조직이나 세포를 통해 생산되는 의약품을 일컫는다. 크게 항체와 치료용 단백질, 세포치료제, 유전자 치료제, 백신으로 분류할 수 있다. 최근 생물의약품 시장은 치료용 항체를 중심으로 빠르게 증가하고 있으며, 많은 치료용 단백질들이 FDA(Food and Drug Administration)와 EMEA(European Medicines Agency)로부터 승인을 받고 있다. 1982년 Eli Lilly 사의 Humulin(유전자 재조합 human insulin, rHI)이 최초로 승인된 이래로 최근까지 500가지 이상의 생물의약품이 승인되었다.Protein drugs refer to drugs produced by living organisms or tissues or cells derived from living organisms. It can be largely classified into antibodies, therapeutic proteins, cell therapies, gene therapies, and vaccines. The biopharmaceutical market is growing rapidly around therapeutic antibodies, and many therapeutic proteins have been approved by the Food and Drug Administration (FDA) and the European Medicines Agency (EMEA). Since Humulin (recombinant human insulin, rHI) from Eli Lilly was first approved in 1982, more than 500 biologics have been approved until recently.

최근의 동향을 보면 생명공학 선진국에서의 성공에 힘입어 단백질 제품 중 치료용 고부가가치성 단백질 생산에 대해 식물세포나 식물체를 이용하려는 노력이 시작되었다. 단순화된 실험계로서 세포융합, 유전자 조작에 의한 육종으로의 이용이 가능하므로 여러 가지 생물공학기술의 도입이 가능하고 또한 동물과 달리 전체 형성능(totipotency)을 가지고 있기 때문에 형질전환된 세포로부터도 완전한 식물체를 얻을 수 있으며, 기내 세포 배양 뿐만 아니라 형질전환된 식물체의 세포를 배양함으로써 외래 단백질의 생산이 가능하게 되었다. 특히, 형질전환된 식물 발현 시스템의 개발로 식물세포의 현탁 배양이 가능하게 되고, 이를 통해 경제적 효용성이 높은 치료용 단백질 생산에 도달하게 되었다. 외래 단백질의 생산은 형질전환된 식물세포배양뿐만 아니라 동물세포, 미생물을 이용한 배양을 통해서도 달성될 수 있다. 하지만 식물세포배양은 이들과 대별되는 뚜렷한 장점을 지니고 있다. Recent trends have driven efforts to use plant cells or plants for the production of therapeutic high value-added proteins in protein products, driven by success in developed biotech countries. As a simplified experimental system, it can be used for breeding by cell fusion and genetic manipulation, so it is possible to introduce various biotechnological techniques and, unlike animals, has a total totipotency, so that a complete plant can be obtained from transformed cells. It is possible to produce foreign proteins by culturing the cells of transformed plants as well as in-flight cell culture. In particular, a suspension culture of transformed plant cells with the development of the conversion plant, the expression system becomes possible, through which the protein production was reached for the treatment with high economic efficiency. Production of foreign proteins can be achieved not only through transformed plant cell culture but also through culturing with animal cells and microorganisms. Plant cell culture, however, has distinct advantages over them.

동물세포배양을 통한 치료용 단백질의 생산은 완전한 post-translation modification으로 인해 높은 생리활성물질의 생산이 가능하지만 세포자체의 느린 성장속도, shear stress에 약한 세포 특성상 대량 배양의 어려움, 혈청 사용으로 인한 높은 배지 가격, 인체에 유해한 바이러스 등의 높은 감염 가능성, 분리, 정제의 어려움 등의 문제점을 가지고 있다. 또한 미생물 배양을 이용한 치료용 단백질의 생산은 빠른 생장속도와 높은 세포농도, 조작의 편리성과 간단한 배지조성, 많은 연구로 인한 배경 지식의 확립 등의 장점에도 불구하고 원핵세포 특성상 진핵세포가 가지고 있는 다양한 post-translational modification을 하지 못함으로써 충분한 생리활성을 가진 단백질을 생산하기 힘들다는 커다란 단점을 가지며, 다량 발 현 시 inclusion body의 형성으로 인한 용해성 문제 등의 난점을 가지고 있다. The production of therapeutic proteins through animal cell culture is possible to produce high bioactive substances due to the complete post-translation modification, but the slow growth rate of the cells themselves, the difficulty of mass cultivation due to the weakness of the cell, and the high concentration due to serum use There are problems such as the price of the medium, high possibility of infection such as viruses harmful to the human body, difficulty in isolation and purification. In addition, the production of therapeutic proteins using microbial culture, despite the advantages of fast growth rate, high cell concentration, ease of operation and simple medium composition, and the establishment of background knowledge from many studies, The lack of post-translational modification makes it difficult to produce proteins with sufficient physiological activity. It also has difficulties such as solubility due to the formation of inclusion bodies in large amounts.

이러한 동물세포와 미생물 배양을 통한 유용 단백질 생산의 문제점을 극복하기 위한 수단으로써 식물을 이용한 연구가 대두되었다. 식물세포배양을 통한 치료용 단백질의 생산은 기존의 동물세포나 미생물 배양이 가지고 있던 문제점들을 해결하기 위한 대체 수단으로써 그 중요성이 점차 부각되고 있다. 식물세포배양을 통한 치료용 단백질 생산은 post-translational modification이 가능하다는 장점과 더불어 분리, 정제가 쉬우며 인체에 유해한 바이러스의 감염 가능성이 적고, 생산 비용이 적게 들며 대규모 생산이 용이하다.The research using plants as a means to overcome the problems of the production of useful protein through the culture of animal cells and microorganisms has emerged. Production of therapeutic proteins through plant cell culture is becoming increasingly important as an alternative means to solve the problems of existing animal cells or microbial culture. The production of therapeutic proteins through plant cell culture has the advantage of post-translational modification, easy to isolate and purify, less likely to infect viruses harmful to the human body, low production cost and easy production on a large scale.

본 발명에서는 형질전환 벼 현탁세포를 이용한 재조합 hCTLA4Ig 단백질 생산 시, 배지에서 당이 고갈되는 시점에서 작동되는 α-아밀라아제 프로모터 시스템(α-amylase promotor system)을 사용함으로써 재조합 단백질을 생산한다(Terashima M. et al., Biochem Eng J 4:31-36, 1999; Trexler MM. et al., Biotechnol Prog 21:321-328,2005). 이는 재조합 단백질의 생산에 있어서 당이 고갈되는 시점에서 작동되는 α-아밀라아제 프로모터 시스템 사용에 따라, 세포의 생장단계와 단백질 생산단계가 분리된다. 종래 기술로는 본 시스템에 따라 2단계 배양을 수행하여 당이 존재하는 생장단계에서의 세포의 생장단계 이후, 당이 제거된 배지로 교환해주어 생산단계 이르게 하여 재조합 단백질을 생산한다.In the present invention, when producing recombinant hCTLA4Ig protein using transformed rice suspension cells, a recombinant protein is produced by using an α-amylase promotor system that operates when the sugar is depleted in the medium (Terashima M. et al., Biochem Eng J 4: 31-36, 1999; Trexler MM. et al., Biotechnol Prog 21: 321-328,2005). In the production of recombinant protein, the cell growth stage and protein production stage are separated according to the use of the α-amylase promoter system, which is operated at the point of depletion of sugar. In the prior art, after performing the two-step culturing according to the present system, after the growth stage of the cells in the growth stage in which the sugar is present, it is exchanged with the medium from which the sugar is removed to produce the recombinant protein.

hCTLA4Ig는 T 세포에 의한 면역반응에 관여하는 CTLA-4(CD152)와 human IgG의 Fc부분을 융합한 단백질이다. 그 결과, dimeric hCTLA4Ig를 형성하여 생체내의 half-life가 연장되었으며 또한 affinity chromatography에 의한 효과적인 정제가 가능하게 되었다. 면역반응 유발에 있어서 중요한 T 세포의 co-stimulatory signal은 T 세포 표면의 CD28이나 CTLA-4와 antigen presenting cells(APCs) 표면의 B7 수용체(CD80 및 CD86)간의 결합이다. 이 때, CTLA-4는 CD28과 반대로 T 세포의 활성을 억제하거나 감소시키는 신호를 전달하는 역할을 하며, B7 수용체와 약 20~50배 높은 친화력을 보인다. 따라서 hCTLA4Ig는 T 세포 특이적 면역억제 반응을 유도하여 면역억제제 역할을 한다.    hCTLA4Ig is a fusion of CTLA-4 (CD152) and the Fc portion of human IgG, which is involved in immune responses by T cells. As a result, half-life in vivo was extended by forming dimeric hCTLA4Ig and effective purification by affinity chromatography was possible. An important T cell co-stimulatory signal for inducing immune responses is the binding between CD28 or CTLA-4 on the T cell surface and B7 receptors (CD80 and CD86) on the antigen presenting cells (APCs) surface. In this case, CTLA-4 plays a role in transmitting a signal that inhibits or reduces the activity of T cells, as opposed to CD28, and shows about 20-50 times higher affinity with the B7 receptor. HCTLA4Ig thus induces T cell specific immunosuppressive responses and acts as an immunosuppressive agent.

2005년 12월 Bristol-Myers Squibb(BMS)사의 hCTLA4Ig는 자가 면역질환의 일종인 류마티스 관절염 치료제로서 미국 FDA(USA Food and Drug Administration)에서 승인을 받아 Orencia(abatacept)라는 상품명으로 판매되고 있으며, 2008년에는 매출액이 4천 4백억 달러에 이르고 있다. 현재 류마티스 관절염 시장에서는 가격이 높은 TNF-α 저해제인 Amgen/Wyeth/Takeda의 Enbrel과 Abbott/Eisai의 Humira가 매출을 늘려서 시장의 구동력이 되고 있다. 또한 BMS의 Orencia, Biogen Idec/Genentech/Chugai/Zenyaku 공업의 Rituxan과 Roche의 MabThera와 같이 새로운 기작을 갖는 신규 의약품의 판매도 이루어지고 있다. 앞으로 류마티스 관절염 치료에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 이 치료제들의 시장도 점차 확대될 것으로 전망하고 있다.In December 2005, hCTLA4Ig from Bristol-Myers Squibb (BMS) is a drug used to treat rheumatoid arthritis, a type of autoimmune disease, approved by the US Food and Drug Administration (FDA) and sold under the name Orencia (abatacept) in 2008. Its sales are up to $ 440 billion. In the current rheumatoid arthritis market, the high-priced TNF-α inhibitors Amgen / Wyeth / Takeda's Enbrel and Abbott / Eisai's Humira are driving the market by increasing sales. It is also selling new drugs with new mechanisms such as BMS's Orencia, Biogen Idec / Genentech / Chugai / Zenyaku Industries' Rituxan and Roche's MabThera. As the demand for rheumatoid arthritis continues to grow, the market for these drugs is expected to expand gradually.

세포 밖으로 분비된 목적 단백질은 여러 가지 기작에 의해 그 안정성을 잃어 버려 생산성에 커다란 영향을 끼친다. 이런 단백질의 안정성에 영향을 미치는 요인으로는 발현되어 배지로 분비된 단백질 자체의 구조적 특징에 의한 불안정성이나 aggregation에 의한 불안정성이 있으며, 구체적으로는 pH, 온도, 전단응력 등의 물리화학적 요인이나 배지 내의 프로테아제(proteases)에 의한 목적 단백질의 분해요인이 생산성에 가장 큰 영향을 미치고 있다.The target protein secreted out of the cell loses its stability by various mechanisms, and greatly affects productivity. Factors affecting the stability of these proteins include instability due to structural characteristics of the expressed protein secreted into the medium and instability due to aggregation. Specifically, physicochemical factors such as pH, temperature, shear stress, and the like the degradation factor for the desired protein by proteases (protease s) has had the greatest impact on productivity.

α-아밀라아제 프로모터와 RAmy1A signal peptide를 이용한 형질전환 벼 세포의 경우, 당 고갈시에 목적 단백질의 발현이 강하게 이루어지며 세포 밖의 배지로 분비된다. 하지만, 이 시스템의 단점은 당 고갈에 의해 생산이 유도되기 때문에 적절한 탄소원이 없는 상태에서 목적 단백질을 합성하게 된다는 점이다. 이러한 생산조건은 세포의 viability 감소 및 사멸, 이로 인한 배지내로의 단백질 분해제인 프로테아제(proteases) 분비 증가를 유발하여 단백질 분해(degradation)가 발생하며, 물리적 화학적 스트레스로 인한 단백질 변성(denaturation)이 목적 단백질의 안정성 저해와 궁극적으로는 생산성 저해를 일으킨다. 따라서, 목적 단백질 안정성의 증진을 통하여 활성이 높은 완전한 생산을 유도하는 것이 필요하다.In the case of transformed rice cells using the α-amylase promoter and RAmy1A signal peptide, the expression of the target protein is strongly induced upon sugar depletion and secreted into the extracellular medium. However, the disadvantage of this system is that production is induced by sugar depletion, resulting in the synthesis of the desired protein in the absence of an adequate carbon source. These production conditions lead to decreased viability of cells and death, resulting in increased secretion of proteases, which are proteolytic agents into the medium, resulting in protein degradation, and degeneration of proteins due to physical and chemical stresses. Results in a decrease in stability and ultimately in productivity. Therefore, it is necessary to induce complete production with high activity through enhancement of the desired protein stability.

한편, 소금과 같이 금속 양이온과 비금속 음이온으로 이루어진 이온성 염 또는 염화합물이 통상 800℃ 이상의 고온에서 녹는 것과는 달리 100 ℃ 이하의 온도 에서 융점이 형성되어 있는 염이나 염화합물을 이온성 액체라 한다. 특히, 상온에서 액체로 존재하는 이온성 액체를 상온 이온성 액체(room temperature ionic liquid)라고 한다. 이러한 이온성 액체는 유기 양이온과 음이온으로 구성되어 있으며, 양이온으로서는 디알킬이미다졸륨, 알킬피리디늄, 4급 암모늄, 4급 포스포늄 등이 있고, 음이온으로는 NO3 -, BF4 -, AlCl4 -, Al2Cl7 -, AcO-, PF6 -, TfO-(trifluoromethanesufonate, CF3SO3 -), Tf2N-(trifluoromethanesulfonylamide, (CF3SO2)2N), CH3CH(OH)CO2 -(L-lacta te), SbF- 등이 있다. 이온성 액체의 특성으로는 강유전성, 비가연성에 의한 우수한 열적 안정성, 비휘발성, 무독성, 이온전도도를 가지고 있고 높은 극성을 이용하여 무기 및 유기 금속 화합물들을 쉽게 용해시킬 수 있으며 광범위한 온도 범위에서 액체로 존재할 수 있음을 들 수 있다.On the other hand, salts or salt compounds in which melting points are formed at a temperature of 100 ° C. or lower, unlike ionic salts or salt compounds composed of metal cations and nonmetal anions, such as salts, are usually melted at a high temperature of 800 ° C. or higher. In particular, the ionic liquid present as a liquid at room temperature is called a room temperature ionic liquid. This ionic liquid is composed of organic cations and anions, cations as dialkylimidazolium, alkylpyridinium, in this and the anion of quaternary ammonium, such as quaternary phosphonium is NO 3 -, BF 4 -, AlCl 4 -, Al 2 Cl 7 - , AcO -, PF 6 -, TfO - (trifluoromethanesufonate, CF 3 SO 3 -), Tf 2 N - (trifluoromethanesulfonylamide, (CF 3 SO 2) 2 N), CH 3 CH (OH and the like -) CO 2 - (L- lacta te), SbF. Ionic liquids have excellent thermal stability due to ferroelectricity, non-combustibility, non-volatile, non-toxic, ionic conductivity, and can easily dissolve inorganic and organometallic compounds using high polarity and exist as liquids over a wide temperature range. Can be mentioned.

현재, 이러한 특성을 갖는 이온성 액체는 촉매, 분리, 전기화학 등의 광범위한 화학분야에서 응용되고 있다. 예를 들면, 이온성 액체를 이용한 분리, 유기금속화합물을 함유한 고활성 촉매로서의 이온성 액체의 합성 및 응용에 대한 연구, 이온성 액체를 첨단 유기합성 기술인 광학활성 화합물 제조기술 개발에의 적용, 이온성 액체를 고정화 촉매로 이용하여 이차 알코올의 트랜스에스테르화(transesterification) 반응을 통한 화합물의 합성 등의 분야에서 높은 활성과 재사용성 및 친환경성 등으로 주목을 받고 있다. 이러한 이온성 액체는 균일계 촉 매반응의 용매, 촉매, 분리매개체, 나노화학, 전해질, 초임계 유체-이온성 액체 등을 연계하는 방법 등에서 그 이용이 고려되고 있으나, 아직까지 생물공학에서 사용되는 예는 극히 제한적이다. At present, ionic liquids having such properties are applied in a wide range of chemical fields such as catalysts, separations, and electrochemistry. For example, separation using ionic liquids, research on synthesis and application of ionic liquids as high activity catalysts containing organometallic compounds, application of ionic liquids to the development of optically active compound manufacturing technology, which is an advanced organic synthesis technology, The use of an ionic liquid as an immobilization catalyst has attracted attention for its high activity, reusability and environmental friendliness in the field of synthesis of compounds through transesterification of secondary alcohols. Such ionic liquids have been considered for use in the process of linking solvents, catalysts, separation media, nanochemistry, electrolytes, supercritical fluid-ionic liquids, etc. in homogeneous catalyst reactions, but are still used in biotechnology. Examples are extremely limited.

이에 본 발명자들은 단백질 안정화의 측면에서 이온성 액체를 세포 배양에 적용하고자 하였다. 구체적으로는, 재조합 단백질을 생산하는 형질전환 식물세포 배양 시스템에 적용함으로 종래의 단백질 안정성에 관한 문제점을 개선하고자 하였으며, 종래 이온성 액체에 관한 연구를 기반으로 이를 재조합 단백질의 안정성 문제에 적용하여 세포 배양을 통한 재조합 단백질 생산에 있어서 이를 안정화 시키는 방법을 제공하고자 한다.In this regard, the present inventors attempted to apply an ionic liquid to cell culture in terms of protein stabilization. Specifically, the present invention is intended to improve the conventional protein stability by applying to a recombinant plant cell culture system that produces a recombinant protein, and based on the research on the conventional ionic liquid applied to the stability problem of the recombinant protein cells It is intended to provide a method for stabilizing this in recombinant protein production through culture.

본 발명은 식물세포 배양 중 유도된 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 식물세포 배양 중 이온성 액체를 첨가하여 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for stabilizing a recombinant protein induced in plant cell culture, and more particularly, to a method for stabilizing a recombinant protein by adding an ionic liquid during plant cell culture.

상기 식물세포는 바람직하게는 유전적으로 형질이 전환된 식물세포일 수 있으며, 보다 바람직하게는 RAmy3D 프로모터를 포함하는 발현벡터로 형질전환된 식물세포일 수 있다. 하기 실시예에서는 형질전환 식물세포 중 형질전환 벼 세포를 일 예로 사용하였다.The plant cell is preferably a genetically transformed plant cell, more preferably a plant cell transformed with an expression vector comprising a RAmy3D promoter. In the following examples, transgenic rice cells of transgenic plant cells were used as an example.

상기 이온성 액체는 그 양이온 부분이 치환되는 알킬기의 탄소수가 1 내지 4인 이미다졸륨(imidazolium)이며, 음이온 부분이 메틸설페이트([CH3SO4]), 에틸설페이트([CH3CH2SO4]), 트리플루오로메탄설포네이트([CF3SO3]), 티오시아네이트([SCN]) 및 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드([(CF3SO2)2N])로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 이온성 액체는 1-부틸-2-메틸이미다졸륨 메틸설페이트일 수 있다.The ionic liquid is imidazolium having 1 to 4 carbon atoms of the alkyl group in which the cationic portion is substituted, and the anionic portion is methyl sulfate ([CH 3 SO 4 ]), ethyl sulfate ([CH 3 CH 2 SO). 4 ]), trifluoromethanesulfonate ([CF 3 SO 3 ]), thiocyanate ([SCN]) and bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ([(CF 3 SO 2 ) 2 N] It may be any one selected from the group consisting of), more preferably the ionic liquid may be 1-butyl-2-methylimidazolium methyl sulfate.

상기 이온성 액체는 0.0001 내지 10 %(v/v) 함량으로 첨가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 그 함량이 0.001 ~ 1 %(v/v)일 수 있다.The ionic liquid is preferably added in an amount of 0.0001 to 10% (v / v), and more preferably 0.001 to 1% (v / v).

상기 계면활성제는 상기 식물세포 배양 시 전단응력에 의해 식물세포의 손상을 줄여 주는 역할을 하는 것으로, 본 발명의 이온성 액체와 함께 첨가될 수 있다. 상기 계면활성제의 종류는 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 등 특별히 종류가 제한되는 것은 아니나, Pluronic F-68(PF-68) 또는 Polyvinylpyrrolidone-10(PVP-10)를 사용하는 것이 바람직하며, 그 첨가 함량은 0.001 내지 10.0 %(w/v)일 수 있으며, 보다 바람직한 함량은 0.3 %(w/v)일 수 있다.The surfactant serves to reduce damage to plant cells by shear stress in the plant cell culture, and may be added together with the ionic liquid of the present invention. The type of the surfactant is not particularly limited, such as cationic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants, it is preferable to use Pluronic F-68 (PF-68) or Polyvinylpyrrolidone-10 (PVP-10). And, the addition content may be 0.001 to 10.0% (w / v), more preferred content may be 0.3% (w / v).

상기 재조합 단백질은 식물세포 배양 중 유도되는 단백질로서 이황화 결합을 포함하는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 재조합 hCTLA4Ig 단백질일 수 있다.The recombinant protein is not particularly limited as long as it contains a disulfide bond as a protein induced in plant cell culture, but preferably may be a recombinant hCTLA4Ig protein.

본 발명에 의하면, 형질전환 식물세포배양에 있어 이온성 액체를 이용함으로써, 기존 재조합 단백질 생산에 비해 단백질의 분해 등을 방지할 수 있는 안정성을 제공할 수 있으며, 이로써 재조합 단백질의 안정적이고 높은 생산성을 확보할 수 있다. 또한, 사용되는 이온성 액체는 세포 독성을 나타내지 않으므로, 형질전환 식물세포배양에서 본 발명을 통해 재조합 단백질을 대량생산할 경우, 저비용, 고효율로 생산공정을 실현할 수 있다.According to the present invention, by using the ionic liquid in the culture of transformed plant cells, it is possible to provide stability that can prevent the degradation of the protein compared to the production of the existing recombinant protein, thereby providing a stable and high productivity of the recombinant protein It can be secured. In addition, since the ionic liquid used does not exhibit cytotoxicity, when the recombinant protein is mass-produced through the present invention in a transgenic plant cell culture, the production process can be realized at low cost and high efficiency.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하도록 한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 지나지 않으며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. The following examples are only examples for describing the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예> <Examples>

1. 형질전환 벼의 제작1. Preparation of Transgenic Rice

세포주는 재조합 hCTLA4Ig 단백질을 생산하도록 형질 전환된 발현 벡터(도 7 참조, 전북대학교, 보령제약, 대한민국)를 Oryza sativa L. cv. Dongjin의 현탁세포(전북대학교, 보령제약, 대한민국)에 사용하였다. 상기 형질 전환된 발현 벡터는 벼의 아밀라제 유전자군인 RAmy3D 유도 프로모터를 입자주입(particle-bombardment) 방법(Lee, S. J. et al., Protein Expres. Purif. 51: 293-302, 2007)을 이용하여 벡터에 삽입시켜 형질 전환시켰고, 상기 RAmy3D 유도 프로모터는 수크로스(sucrose)가 고갈된 상태에서 작동하도록 되어있다.The cell line was transformed into an expression vector transformed to produce recombinant hCTLA4Ig protein (see FIG. 7, Chonbuk National University, Boryeong Pharmaceutical Co., Ltd., Korea). Oryza sativa L. cv. It was used in suspension cells of Dongjin (Chonbuk National University, Boryeong Pharmaceutical, Korea). The transformed expression vector was introduced into the vector using a particle-bombardment method (Lee, SJ et al., Protein Expres. Purif. 51: 293-302, 2007). It was inserted and transformed, and the RAmy3D induction promoter is designed to operate in the absence of sucrose.

2. 형질전환 벼 세포 배양2. Transgenic Rice Cell Culture

형질전화 벼 세포 배양은 상기 1.에서 제작한 형질전환 벼 세포주 3g/L를 30g/L 수크로스가 첨가된 AA 배지에서 배양하였다. 배지의 pH는 5.8로 맞춘 뒤 500 mL 엘렌마이어 플라스크(Erlenmeyer flask)에 분주하여 가압증기 멸균하였다. 현탁 배양은 120 rpm, 28℃, 암 조건으로 유지하였으며 9일 간격으로 계대 배양을 수행하였다.Transgenic rice cell cultures were cultured in AA medium to which 3g / L transgenic rice cell line prepared in 1. was added 30g / L sucrose. The pH of the medium was adjusted to 5.8 and then dispensed into 500 mL Erlenmeyer flask to autoclave. Suspension culture was maintained at 120 rpm, 28 ℃, dark conditions and passaged at 9 days intervals.

3. 형질전환 벼 세포배양을 통한 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 생산3. Production of Recombinant hCTLA4Ig Protein through Transgenic Rice Cell Culture

형질전환 벼 세포에서 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 생산은 당 고갈 시에 발현되는 α-아밀라아제 프로모터에 의해 이루어지므로, 수크로스(sucrose)를 포함한 기본 AA 생장배지에서 수크로스를 제거한 생산배지로 전환하여 재조합 hCTLA4Ig 단백질 생산을 유도하였다. 단백질 유도 상태의 형질전환 벼 세포배양 역시 상기 2.의 세포 배양조건과 동일하게 유지하였다.Since the production of recombinant hCTLA4Ig protein in transgenic rice cells is performed by the α-amylase promoter expressed at the time of sugar depletion, the recombinant hCTLA4Ig protein is converted to a production medium without sucrose from the basic AA growth medium containing sucrose. Induced production. Protein-induced transgenic rice cell culture was also maintained in the same conditions as the cell culture of 2 .

4. 이온성 액체의 배양액 상 적용4. Application of Cultured Ionic Liquids to the Phase

기존의 AA 배지를 사용하여 재조합 hCTLA4Ig 단백질을 생산할 경우에는 α-아밀라아제 프로모터의 발현이 당 고갈에 의해 작동되기 때문에, AA 기본배지에서 당을 제거하여 이를 유도배지, 즉 생산배지로 이용하였다. 형질전환 벼 세포는 재조합 hCTLA4Ig 단백질 생산 시 배지 내로 단백질을 분비(secretion)하게 되는 시스템으로, 생산배지에서 배양한 후 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 생산 시점에서 배양액을 회수하여, 이에 이온성 액체를 처리 한 후 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 안정화 정도를 측정하였다.When producing recombinant hCTLA4Ig protein using the existing AA medium, since the expression of the α-amylase promoter is activated by sugar depletion, sugar was removed from the AA base medium and used as an induction medium, that is, a production medium. Transformed rice cells secrete proteins into the medium during the production of recombinant hCTLA4Ig protein.The cells are cultured in a production medium and recovered from the production point of the recombinant hCTLA4Ig protein. The degree of stabilization of the hCTLA4Ig protein was measured.

사용한 이온성 액체는 1-부틸-2-메틸이미다졸륨 메틸설페이트 ([Bmin][MS])이며, 이를 사용하기 위하여 100 mM Tris-HCl(pH 8.1), 1 mM EDTA, 3 mM 환원된 글루타치온(GSH) 및 0.3 mM 산화된 글루타치온(GSSG)를 버퍼(buffer)에 녹여 사용하였다. 단순희석법에 의해 제조한 이온성 액체를 농도별로 10배, 100배 희석하여 상기 배양 후 회수한 배양액에 1 %(v/v) 처리하였으며, 상온에서 4시간 간격으로 샘플링(sampling)을 진행한 후 재조합 hCTLA4Ig 단백질을 정량함으로 이온성 액체를 통한 배양액 상에서의 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 안정성 확인을 실시하였고, 결과를 도 1에 나타내었다. The ionic liquid used is 1-butyl-2-methylimidazolium methylsulfate ([Bmin] [MS]), and 100 mM Tris-HCl (pH 8.1), 1 mM EDTA, 3 mM reduced glutathione for use. (GSH) and 0.3 mM oxidized glutathione (GSSG) were used in a buffer. Dilute the ionic liquid prepared by the simple dilution method 10 times and 100 times by concentration to 1% (v / v) in the culture solution recovered after the culture. After the sampling (sampling) at 4 hours intervals at room temperature, the recombinant hCTLA4Ig protein was quantified to confirm the stability of the recombinant hCTLA4Ig protein in the culture medium through the ionic liquid, and the results are shown in FIG. 1.

도 1에 의하면, 기존의 AA 배지에서 배양 후 회수한 배양액 상에서의 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 양은 시간이 경과함에 따라 배양액 내의 단백질 분해효 소(protease)의 영향이나 기타 온도 등과 같은 물리적 요인으로 인한 분해가 확인된 반면, 이온성 액체를 농도별로 첨가한 경우 모두 기존 방법보다 재조합 hCTLA4Ig 단백질 양이 유지됨을 확인할 수 있다.According to Figure 1, the amount of recombinant hCTLA4Ig protein in the culture medium recovered after incubation in the existing AA medium is confirmed to be degraded due to physical factors such as the effects of protease or other temperature in the culture medium over time On the other hand, it can be seen that the amount of recombinant hCTLA4Ig protein is maintained in all cases when the ionic liquid is added by concentration.

5. 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 정량방법5. Quantification of Recombinant hCTLA4Ig Protein

배지로 분비된 재조합 hCTLA4Ig 단백질 및 이온성 액체를 처리한 후의 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 정량은 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 분석법을 이용하여 측정하였다. Sandwich ELISA를 수행하기 위하여 제 1 항체(first antibody)로는 goat anti-human IgG(Fc) (KPL)를 사용하였고, 제 2 항체(secondary antibody)로는 peroxidase-labeled goat anti-human IgG(g)(KPL)를 사용하였다. 기질은 ABTS peroxidase substrate(KPL)로 사용하였고, 발색정도를 405 nm에서의 흡광도로 측정하였다. 표준물질로는 ImmunoPure human IgG(Pierce)를 사용하였다. 분석에 사용된 완충액(buffer)의 조성과 자세한 분석방법은 하기 [표 1] 및 [표 2]에 나타난 바와 같다.Quantification of the recombinant hCTLA4Ig protein secreted into the medium and the recombinant hCTLA4Ig protein after treatment with the ionic liquid was measured using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) assay. In order to perform Sandwich ELISA, goat anti-human IgG (Fc) (KPL) was used as a first antibody, and peroxidase-labeled goat anti-human IgG (g) (KPL) was used as a second antibody. ) Was used. The substrate was used as an ABTS peroxidase substrate (KPL), and the color development was measured by absorbance at 405 nm. ImmunoPure human IgG (Pierce) was used as a standard. The composition and detailed analysis method of the buffer used for the analysis are shown in the following [Table 1] and [Table 2].

[표 1] ELISA 완충액(buffer)의 조성Table 1 Composition of ELISA buffer

BufferBuffer CompositionComposition Coating bufferCoating buffer 1.59 g/L Na2CO3
2.93 g/L NaHCO3
pH 9.6
1.59 g / L Na 2 CO 3
2.93 g / L NaHCO 3
pH 9.6
PBSPBS 8.0 g/L NaCl
0.2 g/L KH2PO4
1.15 g/L Na2HPO4
0.2 g/L KCl
pH 7.4
8.0 g / L NaCl
0.2 g / L KH 2 PO 4
1.15 g / L Na 2 HPO 4
0.2 g / L KCl
pH 7.4
Blocking solutionBlocking solution 2% FBS in PBS        2% FBS in PBS Washing buffer(PBST)Washing buffer (PBST) 0.05% tween20 in PBS        0.05% tween20 in PBS Assay bufferAssay buffer 2% FBS in PBST        2% FBS in PBST

[표 2] ELISA 분석방법[Table 2] ELISA assay method


StepStep

ReagentReagent

DilutionDilution
Loading volumeLoading volume
(μL/well)(μL / well)

ReactionReaction timetime

Coating

Coating
1st antibody: Goat anti-human IgG(Fc)(KPL)1st antibody: Goat anti-human IgG (Fc) (KPL) 1:1000
(Ab:coating buffer)
1: 1000
(Ab: coating buffer)

100

100
Overnight(4℃)or
2 h(37℃)
Overnight (4 ℃) or
2 h (37 ° C)
BlockingBlocking Blocking solutionBlocking solution 200200 2 h
(room temp.)
2 h
(room temp.)
WashingWashing 3 times with washing buffer(PBST)3 times with washing buffer (PBST) Standard/
sample loading
Standard /
sample loading

Standard: Human IgG(Pierce)

Standard: Human IgG (Pierce)
1/2-fold series dilution1 / 2-fold series dilution
100

100

1 h(37℃)

1 h (37 ° C)
WashingWashing 4 times with washing buffer(PBST)4 times with washing buffer (PBST)
Detection

Detection
2nd antibody: Peroxidase-labled goat anti-human IgG(g)(KPL)2nd antibody: Peroxidase-labled goat anti-human IgG (g) (KPL)
1:5000
(Ab:assay buffer)

1: 5000
(Ab: assay buffer)

100

100

1 h(37℃)

1 h (37 ° C)
WashingWashing 5 times with washing buffer(PBST)5 times with washing buffer (PBST)
Color development

Color development

Substrate:
ABTS peroxidase(KPL)

Substrate:
ABTS peroxidase (KPL)

100

100
Until O.D of the first standard well reach to 1.0Until O.D of the first standard well reach to 1.0
ReadingReading Read with microplate reader at 405nmRead with microplate reader at 405nm

6. 이온성 액체를 배양 중에 적용한 재조합 단백질 안정화 방법6. Recombinant protein stabilization method using ionic liquids in culture

이온성 액체를 형질전환 식물세포 배양 중에 적용하기 위하여 수크로스(sucrose)를 제거한 생산배지로 옮겨주어 재조합 hCTLA4Ig 단백질 생산을 유도하였다. 단백질 유도 상태의 세포배양 역시 생장상태의 세포 배양조건과 동일하게 유지하였다. 이온성 액체를 세포 배양 중에 첨가하였을 때, 세포에 미치는 독성을 확인한 연구(Lee, S. M. et al., Korean. J. Chem. Eng., 22:4, 687-690, 2005)를 토대로 식물세포 배양 시 이온성 액체를 첨가하여 세포에 미치는 독성의 확인 및 단백질의 안정성에 미치는 역할을 확인하였다. The ionic liquid was transferred to a production medium without sucrose for application in transgenic plant cell culture to induce recombinant hCTLA4Ig protein production. Protein-induced cell culture was also maintained in the same conditions as the cell culture conditions of growth. Based on studies that confirmed the toxicity to cells when ionic liquids were added during cell culture (Lee, SM et al., Korean. J. Chem. Eng., 22: 4, 687-690, 2005) In plant cell culture, ionic liquid was added to confirm the toxicity on the cells and the role on the stability of the protein.

생산배지에 첨가한 이온성 액체는 상기 회수한 배양액에 처리한 조성과 동일 하며, 배양에 적용하기 위하여 0.22 ㎛ 필터로 멸균처리를 한 후에 배양 중에 적용하였다. 단순희석법에 의해 제조한 이온성 액체를 농도별로 처리한 후 농도별 효과를 확인하였고, 첨가 시기에 따른 안정성 효과를 확인하였다. 또한, 현탁세포 배양 시 전단응력에 의한 세포의 손상을 줄여 주는 역할을 하는 것으로 알려진 계면활성제와 함께 이온성 액체를 조합하여 처리함으로 단백질 안정성에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다.The ionic liquid added to the production medium was the same as the composition treated in the recovered culture, and was applied during incubation after sterilization with a 0.22 μm filter for application to the culture. After treating the ionic liquid prepared by the simple dilution method by concentration, the effect of each concentration was confirmed, and the stability effect according to the addition time was confirmed. In addition, we tried to observe the effect on the protein stability by treating the suspension cell culture with a combination of ionic liquids and surfactants known to reduce the damage of cells caused by shear stress.

이온성 액체가 hCTLA4Ig의 안정성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 1%의 이온성 액체와 계면활성제인 PF-68를 0.3%의 농도로 배양 초기에 첨가하여 관찰하였다. Time-course 관찰 중 생산성 증진을 위해 단백질 안정제가 최대 요구되는 결과를 보인 12일째 결과를 토대로 대조구(control) 대비 1%의 이온성 액체를 첨가한 것의 생산성이 50% 증진된 것을 확인하였고, 1%의 이온성 액체와 0.3% PF-68을 첨가한 것의 생산성은 80% 이상 증진된 것을 확인하였으며, 그 결과는 도 2에 나타난 바와 같다. 이온성 액체의 효과를 확인한 후, 이온성 액체의 농도별 효과를 확인하기 위하여 0.01, 0.1, 0%의 이온성 액체를 배양 초기에 농도별로 첨가하였다. 8일째에 배양액을 회수하여 hCTLA4Ig를 정량한 결과, 도 3에서처럼 0.01%의 이온성 액체를 첨가한 경우 생산성이 대조구(control) 대비 270% 이상 증가한 결과를 확인할 수 있었다.In order to confirm the effect of ionic liquid on the stability of hCTLA4Ig, 1% of ionic liquid and PF-68, a surfactant, were added at the initial concentration of 0.3%. Based on the results of day 12, which showed the maximum required protein stabilizer to increase productivity during time-course observation, it was confirmed that the productivity of 1% ionic liquid added compared to the control was increased by 50%. It was confirmed that the productivity of the ionic liquid and 0.3% PF-68 added was improved by more than 80%, the results are shown in FIG. After confirming the effect of the ionic liquid, 0.01, 0.1, 0% of the ionic liquid was added to each concentration at the beginning of the culture in order to confirm the effect of the concentration of the ionic liquid. As a result of quantifying hCTLA4Ig by recovering the culture solution on the 8th day, when the ionic liquid of 0.01% was added as shown in FIG. 3, the productivity was increased by more than 270% compared to the control.

이온성 액체의 최적 농도를 확인한 후 계면활성제를 첨가한 조합 실험을 통 하여 최대 효과를 확인하고자 하였다. 가장 생산성이 증진된 효과를 보인 0.01%의 이온성 액체 첨가에 계면활성제인 PVP10과 PF-68을 0.3% 첨가한 후 그 효과를 확인하였다. 배양 초기와 배양 시작 후 5일째에 이온성 액체 및 계면활성제를 첨가한 후 8일째에 배양액을 회수하여 hCTLA4Ig를 정량한 결과를 도 4 및 5에 각각 도시하였다. 도 4에 의하면, 배양 초기에 이온성 액체 및 계면활성제를 첨가한 경우, 0.01%의 이온성 액체와 0.3% PF-68을 첨가한 경우 생산성이 대조구(control) 대비 150% 이상 증가함을 알 수 있었다. 도 5에 의하면, 배양 시작 후 5일째에 0.01%의 이온성 액체와 0.3% PF-68을 첨가한 경우 생산성이 대조구(control) 대비 400% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 형질전환 벼 세포배양을 통한 치료용 단백질 hCTLA4Ig를 생산하는 데 이온성 액체 첨가를 통한 단백질 안정화를 통하여 생산성이 증진되는 효과를 확인 하였으며, 특히 0.01%의 이온성 액체와 0.3%의 PF-68를 배양 시작 후 5일째에 첨가할 경우 가장 생산성이 증진되는 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.After confirming the optimum concentration of the ionic liquid, we tried to confirm the maximum effect through a combination experiment with the addition of a surfactant. The effect was confirmed after the addition of surfactants PVP10 and PF-68 0.3% to the addition of 0.01% ionic liquid showed the most enhanced productivity. 4 and 5 show the results of quantifying hCTLA4Ig by recovering the culture solution on the 8th day after the addition of the ionic liquid and the surfactant on the 5th day after the initial culture and the start of the culture. According to FIG. 4, when the ionic liquid and the surfactant were added at the beginning of the culture, the productivity increased by more than 150% compared to the control when 0.01% of the ionic liquid and 0.3% PF-68 were added. there was. According to FIG. 5, when 0.01% of the ionic liquid and 0.3% PF-68 were added on the 5th day after the start of the culture, the productivity was increased by 400% or more compared to the control. Through this, the production of therapeutic protein hCTLA4Ig through transgenic rice cell culture was confirmed to increase productivity through protein stabilization through the addition of ionic liquid, especially 0.01% ionic liquid and 0.3% PF-68. When added to the 5th day after the start of the culture it could be confirmed that it shows the most enhanced productivity effect.

7. 세포(cell)에 이온성 액체가 미치는 영향7. The effect of ionic liquids on cells

이온성 액체와 계면활성제를 조합하여 첨가한 배양에서의 세포 생존도(cell viability), 세포건체량(dry cell weight) 및 pH를 time-course로 관측함으로써 세포에 이온성 액체가 미치는 영향을 확인하고자 하였다.To determine the effect of ionic liquids on cells by observing cell viability, dry cell weight, and pH in a time-course in culture with a combination of ionic liquids and surfactants It was.

세포의 생존도는 TTC(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride) 환원법으로 상 대적인 생존도(relative cell viability)를 측정하였다. 1.5%의 TTC 용액(0.05 M 인산칼륨 용액(potassium phosphate solution), pH 9.0) 1.6 ml를 0.1 gFCW의 세포에 첨가하고 20℃에서 24시간 반응하였다. 그 후, TTC 용액을 제거하고 95% 에탄올(ethanol) 1 mL를 첨가하여 60℃에서 30분간 반응 후 붉은 포르마잔(red formazan)을 추출하였다. 15,000 rpm으로 원심분리한 후, 상등액을 485 nm에서 흡광도를 측정하였다. 블랭크(Blank)로는 95% 에탄올(ethanol)을 사용하였다.Cell viability was measured by relative cell viability by TTC (2,3,5-triphenyltetrazolium chloride) reduction method. 1.6 ml of a 1.5% TTC solution (0.05 M potassium phosphate solution, pH 9.0) was added to the cells of 0.1 gFCW and reacted at 20 ° C. for 24 hours. Thereafter, the TTC solution was removed, and 1 mL of 95% ethanol was added thereto, followed by reaction at 60 ° C. for 30 minutes, and red formazan was extracted. After centrifugation at 15,000 rpm, the supernatant was measured for absorbance at 485 nm. As a blank, 95% ethanol was used.

세포의 생장을 측정하기 위해서 세포생체량(fresh cell weight, FCW)과 세포건체량(dry cell weight, DCW)을 측정하였다. 100-mL Erlenmeyer flask에서 배양한 현탁세포를 Buchner funnel을 이용하여 Whatman No. 1 여과지상에서 시료의 배양액과 분리하였다. 배지와 동량의 증류수로 2~3회 세척한 후, 진공펌프를 이용하여 수분을 제거하고 weighting dish에 세포를 옮겨 담아 FCW를 측정하였다. FCW 측정 후, 60℃의 dry oven에서 48시간 동안 항량이 될 때까지 건조하여 DCW를 측정하였다.To measure cell growth, fresh cell weight (FCW) and dry cell weight (DCW) were measured. Suspension cells incubated in 100-mL Erlenmeyer flasks were prepared using Whatman No. 1 was separated from the culture medium of the sample on the filter paper. After washing 2-3 times with the same amount of medium and distilled water, water was removed using a vacuum pump and the cells were transferred to a weighting dish to measure FCW. After FCW measurement, DCW was measured by drying in a dry oven at 60 ° C. for 48 hours until a constant weight was obtained.

또한, 배양액의 pH를 측정하기 위해서 pH meter(Thermo, Electron Co.)를 이용하여 측정하였다. pH meter 기기의 전원을 켠 후 pH probe를 증류수로 깨끗이 씻어낸 후 부드러운 휴지로 물기를 살짝 닦아주었다. Calibration을 실시한 후 pH probe를 측정하고자 하는 용액에 넣은 후 수치가 안정될 때까지 기다린 다음 pH의 수치를 기입하였다. 그런 다음, 증류수로 깨끗이 씻어낸 후 보관용액에 담가 probe 가 마르지 않도록 보관하였다.In addition, the pH of the culture solution was measured using a pH meter (Thermo, Electron Co.). After the pH meter was turned on, the pH probe was washed with distilled water and then gently wiped with a soft tissue. After performing the calibration, the pH probe was added to the solution to be measured, waited until the value became stable, and the pH value was entered. Then, washed with distilled water and immersed in the storage solution and stored so as not to dry the probe.

상기 세포 생존도(cell viability), 세포건체량(dry cell weight) 및 pH를 time-course로 관측한 결과는 도 6(relative cell viability), 도 7(dry cell weight) 및 도 8(pH)에 각각 나타난 바와 같다. 도 6 내지 도 8에 의하면, 대조구(control)와 유사한 양상으로 세포생존도(cell viability)가 감소하는 것으로 확인할 수 있으며, 이로써 이온성 액체의 첨가가 세포에 무해함을 확인할 수 있었다.The cell viability, dry cell weight, and pH were observed in time-course, and the results are shown in FIG. 6 (relative cell viability), FIG. 7 (dry cell weight), and FIG. 8 (pH). As shown. 6 to 8, it can be seen that the cell viability is reduced in a similar pattern to the control (control), thereby confirming that the addition of the ionic liquid is harmless to the cells.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술할 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. The scope of the present invention is shown by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be.

도 1은 재조합 hCTLA4Ig 단백질 생산 배양 중 본 발명에 따른 이온성 액체를 농도별로 첨가하였을 때, 시간에 따른 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 양의 변화를 나타낸 것이다.Figure 1 shows the change in the amount of recombinant hCTLA4Ig protein over time when the ionic liquid according to the present invention is added by concentration during the recombinant hCTLA4Ig protein production culture.

도 2는 본 발명에 따른 이온성 액체 및 계면활성제 PF-68를 함께 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 배양 중에 첨가하였을 때, 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 양을 나타낸 것이다. Figure 2 shows the amount of recombinant hCTLA4Ig protein when the ionic liquid and surfactant PF-68 according to the present invention are added together in the culture of recombinant hCTLA4Ig protein.

도 3은 재조합 hCTLA4Ig 단백질 생산 배양 중 첨가한 본 발명에 따른 이온성 액체의 농도에 따른 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 양을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the amount of recombinant hCTLA4Ig protein according to the concentration of the ionic liquid according to the present invention added during the recombinant hCTLA4Ig protein production culture.

도 4는 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 배양 중 본 발명에 따른 이온성 액체와 계면활성제인 PVP10 및 PF-68를 배양 초기 단계에서 첨가한 경우, 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 양을 나타낸 것이다. Figure 4 shows the amount of recombinant hCTLA4Ig protein when the ionic liquid and the surfactants PVP10 and PF-68 according to the present invention are added at the initial stage of the culture during the culture of the recombinant hCTLA4Ig protein.

도 5는 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 배양 중 본 발명에 따른 이온성 액체와 계면활성제인 PVP10 및 PF-68를 배양 시작 후 5일째에 첨가한 경우, 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 양을 나타낸 것이다. Figure 5 shows the amount of recombinant hCTLA4Ig protein when the ionic liquid and the surfactants PVP10 and PF-68 according to the present invention were added 5 days after the start of the culture of the recombinant hCTLA4Ig protein.

도 6은 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 배양 중 본 발명에 따른 이온성 액체 및 계면활성제(PF-68)를 배양 시작 단계에서 첨가한 후 time-course로 상대 세포 생존도(relative cell viability)를 나타낸 것이다.Figure 6 shows the relative cell viability in time-course after the addition of the ionic liquid and surfactant (PF-68) according to the invention during the culture of the recombinant hCTLA4Ig protein at the beginning of the culture.

도 7은 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 배양 중 본 발명에 따른 이온성 액체 및 계면활성제(PF-68)를 배양 시작 단계에서 첨가한 후 time-course로 세포건체량(dry cell weight)의 변화를 나타낸 것이다.Figure 7 shows the change in dry cell weight in time-course after the addition of the ionic liquid and surfactant (PF-68) according to the invention during the culture of recombinant hCTLA4Ig protein at the start of the culture step.

도 8은 재조합 hCTLA4Ig 단백질의 배양 중 본 발명에 따른 이온성 액체 및 계면활성제(PF-68)를 배양 시작 단계에서 첨가한 후 time-course로 pH의 변화를 나타낸 것이다.Figure 8 shows the change in pH in time-course after the addition of the ionic liquid and surfactant (PF-68) according to the invention during the culture of the recombinant hCTLA4Ig protein at the beginning of the culture.

Claims (13)

식물세포 배양 중 1-부틸-2-메틸이미다졸륨 메틸설페이트를 첨가하여 재조합 단백질을 안정화 시키는 방법.Method of stabilizing recombinant protein by the addition of 1-butyl-2-methylimidazolium methyl sulfate in plant cell culture. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 식물세포는 형질전환 식물세포인 것을 특징으로 하는 방법.The plant cell is characterized in that the transformed plant cell. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 형질전환 식물세포는 형질전환 벼 세포인 것을 특징으로 하는 방법.The transformed plant cell is characterized in that the transformed rice cells. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 형질전환 식물세포는 RAmy3D 프로모터를 포함하는 발현벡터로 형질전환된 것을 특징으로 하는 방법.The transformed plant cell is characterized in that transformed with an expression vector comprising a RAmy3D promoter. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1-부틸-2-메틸이미다졸륨 메틸설페이트는 0.0001 내지 10 %(v/v) 함량으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법. Wherein said 1-butyl-2-methylimidazolium methylsulfate is added in an amount of 0.0001 to 10% (v / v). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1-부틸-2-메틸이미다졸륨 메틸설페이트는 계면활성제와 함께 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein said 1-butyl-2-methylimidazolium methylsulfate is added with a surfactant. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 계면활성제는 플루로닉 F-68(pluronic F-68) 또는 폴리비닐피롤리돈-10 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.The surfactant is any one of pluronic F-68 or polyvinylpyrrolidone-10. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 계면활성제는 0.001 내지 10.0 %(w/v)로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.The surfactant is added in an amount of 0.001 to 10.0% (w / v). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 재조합 단백질은 이황화 결합을 포함하는 단백질인 것을 특징으로 하는 방법.The recombinant protein is a protein comprising a disulfide bond. 제 12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 이황화 결합을 포함하는 단백질은 재조합 hCTLA4Ig 단백질인 것을 특징으로 하는 방법.The protein comprising a disulfide bond is a recombinant hCTLA4Ig protein.
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