KR101550677B1 - Highly efficient production methods of fusion proteins for antibody treatment using catechin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카테킨을 이용한 치료용 항체 융합 단백질의 고효율 생산방법에 관한 것으로, TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 pAD11 발현벡터를 제조하였고, 이를 세포주에 형질전환 하여 생산성이 높은 세포주를 선별하였으며, 카테킨을 첨가함으로써 미스폴딩된 단백질(misfolded protein) 및 고분자량 응집체(aggregate)의 함량을 감소시켜, TNFR-Fc 융합 단백질을 고효율로 생산하기 위한 제조방법으로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a highly efficient production method of therapeutic antibody fusion protein using catechin. A pAD11 expression vector expressing a TNFR-Fc fusion protein was prepared, and cell lines having high productivity were transformed into a cell line, , The content of misfolded protein and high molecular weight aggregate can be reduced to thereby produce TNFR-Fc fusion protein with high efficiency.

Description

카테킨을 이용한 치료용 항체 융합 단백질의 고효율 생산방법{Highly efficient production methods of fusion proteins for antibody treatment using catechin}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for efficiently producing an antibody fusion protein using catechin,

본 발명은 카테킨(catechin)을 이용한, 치료용 항체 융합 단백질인 TNFR-Fc 융합 단백질의 고효율 생산방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a therapeutic antibody fusion protein TNFR-Fc fusion protein with high efficiency using catechin.

이뮤넥스(Immunex)사가 개발한 엔브렐[Enbrel®, 성분명:에타너셉트(etanercept)]은 TNF 억제제의 일종으로 TNF 수용체 및 IgG의 Fc 부분(TNFR-Fc) 융합 단백질이며, 1998년 미국 FDA 승인을 받았다. 엔브렐은 류마티스 관절염 치료 효능 외에서 세계 최초로 소아성(4 ~ 17세) 류마티스 관절염에 대한 적응증을 가지고 있으며, 최근에는 건선(psoriasis) 적응증을 승인받아 그 시장이 지속적으로 증가하여 공급량의 증대가 절실히 요구되고 있다.
Enbrel® (etanercept), developed by Immunex, is a TNF inhibitor, a Fc part of the TNF receptor and IgG (TNFR-Fc) fusion protein, and was approved by the US FDA in 1998. Enbrel is the world's first indications for rheumatoid arthritis (4 to 17 years old) in addition to the efficacy of rheumatoid arthritis treatment. In recent years, the approval of psoriasis indication has led to a steady increase in the market, have.

TNFR-Fc 융합 단백질을 고효율로 생산하기 위해 배양기간의 연장, 생존 세포의 농도증가 및 세포 단위생산성의 증가를 유도하는 다양한 방법이 연구되고 있다. 이렇게 단백질을 고효율로 생산하는 것도 중요하지만, 생산된 단백질의 품질 또한 중요하고, 이에 대한 연구도 마찬가지로 많이 이루어지고 있다. 비교적 복잡한 물질인 TNFR-Fc 융합 단백질을 생산할 때 품질 면에서 문제가 될 만한 것으로는 당함량(glycosylation), 미스폴딩된 단백질(misfolded protein), 고분자량 응집체(aggregate) 등을 들 수 있다. 이러한 문제들의 해결을 위해 세포배양 조건이나 배양 첨가물을 이용한 방법이 연구되고 있다. 그 중 미스폴딩된 단백질, 고분자량 응집체의 경우, 그 비율이 높으면 전반적으로 생산성이 낮아지고, 또한 낮아진 품질로 인해 효능에 영향을 미치며, 부작용 등이 나타날 수 있다.
In order to produce TNFR-Fc fusion protein with high efficiency, various methods have been studied to induce an extension of culture period, an increase of living cell concentration and an increase of cell unit productivity. It is also important to produce the protein with high efficiency, but the quality of the produced protein is also important, and a lot of researches about it are being done as well. Glycosylation, misfolded protein, and high molecular weight aggregates can be a problem in terms of quality when producing TNFR-Fc fusion proteins, which are relatively complex substances. To solve these problems, cell culture conditions and methods using culture supplements have been studied. In the case of misfolded proteins and high molecular weight aggregates, the higher the ratio, the lower the productivity as a whole, the lower the quality, the effect on the efficacy, and side effects may appear.

세포배양 중에 미스폴딩된 단백질, 고분자량 응집체 비율을 감소시키기 위한 방법들이 시도되어 왔다. 그 방법으로는 저온으로 배양을 하거나 적절한 첨가물을 사용하는 것이 있는데, TNFR-Fc 융합 단백질은 저온으로 배양함으로써 단백질의 미스폴딩을 감소시킬 수 있다는 연구가 있으며(미국특허공개번호 20080076155, Immunex corporation), 저온과 낮은 pH 조건을 각각 또는 동시에 사용한 배양방법으로 단백질의 미스폴딩과 응집(aggregation)을 감소시키는 연구도 있다(미국특허공개번호 20080269132, Wyeth). 또한, TNFR-Fc 융합 단백질을 배양시에 구리(copper)와 글루타메이트(glutamate)를 각각 따로 또는 동시에 첨가하였을 때 단백질의 미스폴딩과 응집이 각각 또는 동시에 감소함을 밝힌 연구도 있다(미국특허공개번호 20090068705, Wyeth). 또한, 항산화제인 카르노신(carnosine)과 같은 항노화 화합물을 세포배양에 이용하여 미스폴딩된 단백질과 같은 고분량의 응집체를 감소시키는 방법도 공개된바 있다(미국특허공개번호 20080274507, Wyeth). 이처럼 배양조건을 변경하거나 배양중에 첨가물을 첨가함으로써 단백질의 미스폴딩 또는 응집을 해결하려는 시도가 있었음을 알 수 있다. 하나의 방법만을 사용하여 원하는 비율이 나오면 문제가 해결되겠지만, 이미 하나의 방법을 사용하고도 원하는 미스폴딩된 단백질 또는 고분자량 응집체 비율이 보다 높게 단백질이 생성되었을 경우에는 여러 방법을 동시에 사용하여 그 문제를 해결하려는 시도도 존재한다.
Methods have been attempted to reduce misfolded proteins, high molecular weight aggregate ratios, during cell culture. One approach is to culture at low temperatures or use appropriate additives. Studies have shown that TNFR-Fc fusion proteins can reduce protein misfolding by culturing at low temperatures (U.S. Patent Publication No. 20080076155, Immunex corporation) There is also a study to reduce misfolding and aggregation of proteins by culturing methods using low temperature and low pH conditions, respectively (US Patent Publication No. 20080269132, Wyeth). In addition, studies have revealed that the addition of copper and glutamate separately or simultaneously at the time of culturing the TNFR-Fc fusion protein reduces the misfolding and aggregation of the protein, respectively (see US Patent Publication 20090068705, Wyeth). In addition, a method of reducing a high amount of aggregates such as misfolded proteins by using anti-aging compounds such as carnosine, which is an antioxidant, in cell culture has been disclosed (U.S. Patent Publication No. 20080274507, Wyeth). It can be seen that there has been an attempt to solve the misfolding or aggregation of proteins by changing the culture conditions or adding the additives during the culture. If only one method is used and the desired ratio is reached, the problem will be solved. However, if one of the methods has already been used and the desired misfolded protein or high proportion of high molecular weight aggregate is generated, There are also attempts to solve this problem.

산화적 스트레스(oxidative stress)는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 활성 중간체(reactive intermediates)를 해독(detoxify)하는 생물학적 시스템 사이의 불균형으로 나타나는 것이다. 세포의 정상 산화 환원 반응단계(redox state)에서 장애가 발생하면 독성 효과를 나타내게 되는데, 이로 인하여 단백질, 지질, DNA와 같은 세포의 모든 요소에 손상을 주게 된다. 항산화제는 이러한 산화를 저해하는 물질을 말하며, 많은 연구에서 나타나듯이 항산화제를 세포배양 중에 첨가하면 세포가 활성산소에 의해 받는 스트레스를 막아주어 세포의 생존이 더 지속되고 그 목적에 따라 생산성 또한 동시에 증가하게 된다. 내피세포(endometrial cells)(RL95)의 산화적 모델에 N-아세틸시스테인(N-acetylcysteine, NAC), 플라보노이드(flavonoids)계[퀘세틴(quercetin), 카테킨(catechin)], 알파-토코페롤(alpha-tocopherol)을 사용하여 NAC와 퀘세틴의 항산화 효과가 산화된 세포의 생존률을 높인 논문이 있다(Journal of Reproductive Immunology 75 (2007) 1-10, S.Estany). 대표적 항산화제인 알파-토코페롤 역시 다른 연구에서는 산화적 스트레스로부터 세포를 보호함을 보여주었다(Toxicology 202 (2004) 227-235, Kalender, S.). 또한, 호흡연쇄(respiratory chain)에서 강력한 항산화제로 알려진 코엔자임-Q10(coenzyme-Q10)을 첨가한 배지(Q-media)를 YB2/0 세포주의 유가배양(fed batch culture)에 사용함으로써 단일클론항체의 생산률을 증가시키고, 이 배지를 중국햄스터난소(Chinese hamster ovary, CHO) 세포주 및 NS0 세포주에 적용하였을 때에도 생산율이 증가함을 확인한 연구가 있다(Cytotechnology 63 (2011) 163-170, Konno Y). 이외에도 N-아세틸시스테인(Biotechnol. Bioeng. 65 (1999) 298-305, Mastrangelo; Free Radic. Res. 30 (1999) 85-91, Chang K.H.), 피롤리딘 디치오카바메이트(pyrrolidine dithicarbamate)(Biotechnol. Bioeng. 65 (1999) 298-305, Mastrangelo; Oncogene 17 (1998) 2515-2524, Higuchi, M.), 아스코르빅 산(ascorbic acid)(J. Immunol. 148 (1992) 1817-1821, Ramakrishman, N; Toxicol. Appl. Pharmacol. 146 (1997) 270-280, Blankenship, L.J.)이 세포독성이 없으며, 세포예정사(apoptosis)를 저해하고 또한 경제적임이 보고되었다. 이렇게 여러 연구에서 나타나듯이 항산화제가 세포배양 시 세포의 생존율 및 단백질의 생산율을 높임이 확인되었다. 그러나 지금까지 항산화제를 세포배양에 사용하여 생산된 단백질에서 미스폴딩 단백질 또는 고분자량 응집체의 감소 효과에 관한 연구는 없다.
Oxidative stress is an imbalance between biological systems that detoxify reactive oxygen species (ROS) and reactive intermediates. In case of a failure in the normal redox state of a cell, it shows a toxic effect, which damages all elements of cells such as protein, lipid and DNA. Antioxidants are substances that inhibit this oxidation. As shown in many studies, if an antioxidant is added to a cell culture, the cell will stop the stress caused by the active oxygen, so that the survival of the cell will be further maintained. . N-acetylcysteine (NAC), flavonoids (quercetin, catechin), alpha-tocopherol (alpha-tocopherol), and the like were added to an oxidative model of endometrial cells (RL95) Tocopherol has been used to increase the survival rate of oxidized cells with antioxidant effects of NAC and quercetin (Journal of Reproductive Immunology 75 (2007) 1-10, S. Estany). Alpha-tocopherol, a representative antioxidant, has also been shown to protect cells against oxidative stress in other studies (Toxicology 202 (2004) 227-235, Kalender, S.). Also, by using Q-media supplemented with Coenzyme-Q10 (coenzyme-Q10), which is known as a strong antioxidant in the respiratory chain, in a fed batch culture of YB2 / 0 cell line, (Cytotechnology 63 (2011) 163-170, Konno Y), which has been shown to increase production rates and to increase production even when this medium is applied to Chinese hamster ovary (CHO) and NS0 cell lines. (1999) 85-91, Chang KH), pyrrolidine dithiocarbamate (Biotechnol. Bioeng. 65 (1999) 298-305, Mastrangelo; Free Radic. Oncogene 17 (1998) 2515-2524, Higuchi, M.), ascorbic acid (J. Immunol. 148 (1992) 1817-1821, Ramakrishman , N; Toxicol. Appl. Pharmacol. 146 (1997) 270-280, Blankenship, LJ) were not cytotoxic and inhibited apoptosis and were also economical. As shown in various studies, it was confirmed that the antioxidant enhances cell viability and protein production rate in cell culture. However, there has been no research on the effect of antioxidants on the reduction of misfolded proteins or high molecular weight aggregates in proteins produced by cell culture.

카테킨(catechin)은 플라보노이드 그룹의 플라반-3-ols(flavan-3-ols)에 속하며, 폴리페놀의 일종으로 녹차의 떫은맛 성분이다. 카테킨 화합물에는 EGCG[(-)-epigallocatechin-3-gallate], EGC[(-)-epigallocatechin], ECG[epicatechin-3-gallate), (+)카테킨 등이 있는데, 많은 종양모델에서 세포분열을 억제하는 성질(cytostatic properties)을 나타냄이 알려졌다(Prev. Med. 21 (1992) 334-350, Graham, H.N.; J.Cancer Res. 89 (1998) 254-261, Nakachi, K.; J. Pharmacol. 606 (2009) 172-179, Zhang, Y.). 이와 유사한 연구로 인간 자궁경부암 세포에 카테킨 수화물(catechin hydrate)을 사용한 결과를 바탕으로 자궁경부암 억제에 가능성이 있음을 보여준 바 있다(Food and Chemical Toxicology 49 (2011) 3281-3286, Amal A. Al-Hazzani). 또한 폴리페놀이면서 라디칼 스캐빈져 활성(radical scavenging activity)을 가진 카테킨의 성질을 이용하여 실험한 결과 인간 이배아체 섬유아세포(WI-38 human diploid fibroblasts)의 세포 성장이 증가함을 확인한 연구가 있다(J Nutr Sci Vitaminol 45 (1999) 263-273, Okada M). 하지만 미스폴딩된 단백질 또는 고분자량 응집체에 대한 효과에 대해서는 알려진 바가 없다.
Catechin belongs to the flavonoid group flavan-3-ols (flavan-3-ols) and is a kind of polyphenols. Catechin compounds include EGCG (-) - epigallocatechin-3-gallate, EGC [(-) - epigallocatechin], ECG [epicatechin-3-gallate) (1992) 334-350, Graham, HN; J. Cancer Res. 89 (1998) 254-261, Nakachi, K. J. Pharmacol. 606 (2009) 172-179, Zhang, Y.). Similar studies have shown the potential for cervical cancer suppression based on the use of catechin hydrate in human cervical cancer cells (Food and Chemical Toxicology 49 (2011) 3281-3286, Amal A. Al- Hazzani). In addition, there have been studies to confirm that cell growth of WI-38 human diploid fibroblasts is increased by experiments using polyphenols and catechins having radical scavenging activity ( J Nutr Sci Vitaminol 45 (1999) 263-273, Okada M). However, there is no known effect on misfolded proteins or high molecular weight aggregates.

이에 본 발명자들은 TNFR-Fc 융합 단백질을 고효율로 생산하기 위한 제조방법을 연구하던 중, TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 pAD11 발현벡터를 제조하였고, 이를 세포주에 형질전환 하여 생산성이 높은 세포주를 선별하였으며, 카테킨 첨가에 의해 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 함량이 카테킨 농도의존적으로 감소함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
Therefore, the inventors of the present invention studied a method for producing TNFR-Fc fusion protein with high efficiency. A pAD11 expression vector expressing a TNFR-Fc fusion protein was prepared and transformed into a cell line to select a highly efficient cell line , And that the content of misfolded proteins and high molecular weight aggregates decreased by catechin concentration by the addition of catechin, thereby completing the present invention.

본 발명의 목적은 카테킨(catechin)을 첨가하여 미스폴딩된 단백질(misfolded protein) 및 고분자량 응집체(aggregate)의 함량이 감소한 TNFR-Fc 융합 단백질의 고효율 생산방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing a TNFR-Fc fusion protein in which the content of misfolded protein and high molecular weight aggregate is reduced by adding catechin.

본 발명은 하기의 단계를 포함하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법을 제공한다:The present invention provides a method for producing a high efficiency TNFR-Fc fusion protein comprising the steps of:

1) TNFR-Fc 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현벡터를 제조하는 단계;1) preparing an expression vector comprising a polynucleotide encoding a TNFR-Fc fusion protein;

2) 상기 단계 1)의 발현 벡터를 세포주에 형질전환 하는 단계;2) transforming the expression vector of step 1) into a cell line;

3) 상기 단계 2)의 형질전환된 세포주에 카테킨(catechin)을 첨가하여 배양하는 단계; 및3) adding catechin to the transformed cell line of step 2); And

4) 상기 단계 3)의 세포주 배양액으로부터 TNFR-Fc 융합 단백질을 분리하는 단계.4) separating the TNFR-Fc fusion protein from the cell culture medium of step 3).

본 발명은 하기의 단계를 포함하는 미스폴딩된 단백질 및 고분자 응집체 비율이 감소된 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법을 제공한다:The present invention provides a method for high-throughput production of a TNFR-Fc fusion protein with reduced misfolded protein and polymer aggregate ratios comprising the steps of:

1) 서열번호 1로 기재되는 TNFR-Fc 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현벡터를 제조하는 단계;1) preparing an expression vector comprising a polynucleotide encoding a TNFR-Fc fusion protein represented by SEQ ID NO: 1;

2) 상기 단계 1)의 발현 벡터를 세포주에 형질전환 하는 단계;2) transforming the expression vector of step 1) into a cell line;

3) 상기 단계 2)의 형질전환된 세포주에 카테킨을 50 내지 400 uM의 농도로 1회 내지 4회 첨가하여 배양하는 단계;3) culturing the transformed cell line of step 2) by adding catechin at a concentration of 50 to 400 uM once to four times;

4) 상기 단계 3)의 배양액에 CuCl2를 첨가하는 단계; 및4) adding CuCl 2 to the culture medium of step 3); And

5) 상기 단계 4)의 세포주 배양액으로부터 TNFR-Fc 융합 단백질을 분리하는 단계.
5) isolating the TNFR-Fc fusion protein from the cell line culture of step 4).

본 발명의 카테킨(catechin)을 이용한 TNFR-Fc 융합 단백질의 고효율 생산방법은 미스폴딩된 단백질(misfolded protein) 및 고분자량 응집체(aggregate)의 함량을 유의적으로 감소시킴으로써, TNFR-Fc 융합 단백질을 고효율로 생산하기 위한 제조방법으로 유용하게 사용될 수 있다.
The high efficiency production method of TNFR-Fc fusion protein using the catechin of the present invention significantly reduces the content of misfolded protein and high molecular weight aggregate, thereby increasing TNFR-Fc fusion protein with high efficiency Can be usefully used as a production method for producing the polylactic acid.

도 1은 TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 발현벡터의 구조를 나타내는 도이다.1 is a diagram showing the structure of an expression vector expressing a TNFR-Fc fusion protein.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기의 단계를 포함하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법을 제공한다:The present invention provides a method for producing a high efficiency TNFR-Fc fusion protein comprising the steps of:

1) TNFR-Fc 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현벡터를 제조하는 단계;1) preparing an expression vector comprising a polynucleotide encoding a TNFR-Fc fusion protein;

2) 상기 단계 1)의 발현 벡터를 세포주에 형질전환 하는 단계;2) transforming the expression vector of step 1) into a cell line;

3) 상기 단계 2)의 형질전환된 세포주에 카테킨(catechin)을 첨가하여 배양하는 단계; 및3) adding catechin to the transformed cell line of step 2); And

4) 상기 단계 3)의 세포주 배양액으로부터 TNFR-Fc 융합 단백질을 분리하는 단계.4) separating the TNFR-Fc fusion protein from the cell culture medium of step 3).

본 발명의 치료용 항체 융합 단백질은 TNF 수용체 및 IgG의 Fc 부분을 융합시킨 것이 바람직하고, 본 발명의 서열번호 1의 염기 서열로 구성된 것이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 상기 TNF-Fc 융합 단백질은 류마티스 관절염, 소아성 류마티스 관절염, 건선(psoriasis) 등의 치료에 사용될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The therapeutic antibody fusion protein of the present invention is preferably fused with the Fc portion of the TNF receptor and IgG, and is most preferably composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 of the present invention, but is not limited thereto. In addition, the TNF-Fc fusion protein can be used for treatment of rheumatoid arthritis, pediatric rheumatoid arthritis, psoriasis and the like, but is not limited thereto.

또한, 상기 융합 단백질은 일반적으로 제 2 폴리펩티드(polypeptide) 또는 단백질의 전부 또는 일부에 N- 또는 C-말단에서 연결된 표적 펩티드의 전부 또는 실질적일 일부를 갖고, 아울러 표적 잔기, 예를 들면 수용성 수용체 단편 또는 리간드, 및 면역글로불린(immunoglobulin) 쇄(chain), Fc 단편, 예를 들면 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA1, IgA2, IgD, 및 IgE를 비롯하여 다양한 아형의 중쇄 불변부위를 포함할 수 있다. 따라서, 융합 단백질은 수용체의 세포 외 도메인을 포함할 수 있고, 인간 면역글로불린 Fc 쇄(예를 들어, 인간 IgG1 또는 IgG4, 또는 이의 돌연변이형)에 융합될 수 있으나 이에 한정하지 않는다. In addition, the fusion protein generally has all or substantially all of the target peptide linked at the N- or C-terminus to all or a portion of the second polypeptide or protein, as well as a target residue, for example, a water soluble receptor fragment Or immunoglobulin chains, Fc fragments such as IgGl, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA1, IgA2, IgD, and IgE, have. Thus, the fusion protein may comprise the extracellular domain of the receptor and may be fused to a human immunoglobulin Fc chain (e. G., Human IgG1 or IgG4, or a mutant form thereof), but is not limited thereto.

또한, 상기 수용체는 통상적으로 세포 외 세포전달 리간드를 인지함으로써 기능하는 막 관통 당단백질로, 종종 리간드 인지 도메인 이외에 단백질 키나아제(kinase) 도메인을 갖는다. 상기 단백질 키나아제 도메인은 리간드에 결합시 표적 세포 내 분자를 인산화하여 세포전달 경로를 개시시켜 세포 내에서 발달 또는 대사 변화를 발생시킨다. 또한, 종양 괴사 인자 억제제는 수용성 TNF 수용체를 포함하며, 면역 글로불린의 Fc 구역을 비롯하여 면역 글로불린 단백질의 임의의 부분에 융합된 수용성 TNF 수용체를 포함한다. 본 발명의 TNF 억제제는 TNF 수용체 I 및 TNF 수용체 II의 수용성 형태인 것이 바람직하고, 수용성 TNF 결합 단백질인 것이 더욱 바람직하다.
In addition, the receptor is a transmembrane glycoprotein that functions by recognizing an extracellular cytotoxic ligand, often with a protein kinase domain other than the ligand cognitive domain. The protein kinase domain phosphorylates a molecule in a target cell upon binding to a ligand, thereby initiating a cell transduction pathway and causing development or metabolic change in the cell. In addition, the tumor necrosis factor inhibitor comprises a water soluble TNF receptor and comprises a water soluble TNF receptor fused to any part of the immunoglobulin protein, including the Fc region of the immunoglobulin. The TNF inhibitor of the present invention is preferably a water soluble form of TNF receptor I and TNF receptor II, more preferably a water soluble TNF binding protein.

상기 생산방법에 있어서, 단계 1)의 치료용 항체 융합 단백질을 코딩하는 유전자 단편은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 TOP 유전자 기술로 합성하는 것이 가장 바람직하나, 당업계에 널리 알려진 방법이라면 어떤 합성방법이라도 모두 사용 가능하다. According to the preferred embodiment of the present invention, the gene fragment encoding the therapeutic antibody fusion protein of step 1) is most preferably synthesized by the TOP gene technology. However, if it is a method widely known in the art, Can be used.

상기 생산방법에 있어서, 단계 1)의 발현벡터는 RcCMV 벡터를 골격(backbone)으로 제조되는 것이 바람직하고, 상기 RcCMV 벡터에서 네오마이신 저항성(neomycin resistant) 부위 제거 및 CMV 프로모터의 5' 및 3'에 DHFR(dihydrofolate reductase) 유전자 및 gIVS를 각각 추가한 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다.In the above production method, the expression vector of step 1) is preferably prepared as a backbone of the RcCMV vector, and the neomycin resistant site cleavage in the RcCMV vector and the 5 'and 3' cleavage of the CMV promoter It is more preferable to add DHFR (dihydrofolate reductase) gene and gIVS, but not always limited thereto.

상기 생산방법에 있어서, 단계 2)의 세포주는 DHFR 유전자가 결실된 CHO 세포주인 것이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않으며, 상기 발현벡터를 세포에 주입하는 방법으로는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 리포펙타민을 이용한 형질감염 방법을 사용하였으나, 당업계에 잘 알려진 방법이라면 다른 형질감염 방법도 모두 사용 가능하다.In the above production method, the cell line of step 2) is most preferably a CHO cell line lacking the DHFR gene, but it is not limited thereto. According to a preferred embodiment of the present invention, Thymine-based transfection methods have been used, but other transfection methods can be used as long as they are well known in the art.

상기 생산방법에 있어서, 단계 3)의 형질전환된 세포주는 TNFR-Fc 융합 단백질의 농도를 ELISA 및 MTT 방법으로 측정하는 방법으로 1차 세포주를 선별하였고, 상기 방법으로 선별된 세포주를 DHFR 저해제인 메토트렉세이트의 농도에 따른 세포의 생산성을 확인하는 방법으로 2차 세포주를 선별하였으나 이에 한정하지 않는다. 또한, 상기 2차 선별된 세포주를 1차 선별의 방법을 2회 반복하여 최종 선별된 세포주를 배양에 사용하는 것이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않는다. In the above production method, the transformed cell line of step 3) was obtained by selecting a primary cell line by measuring the concentration of TNFR-Fc fusion protein by ELISA and MTT method, and selecting the cell line by the above method as a DHFR inhibitor, methotrexate The secondary cell line was selected by a method of confirming the productivity of cells according to the concentration of the cell line. However, the present invention is not limited thereto. In addition, it is most preferable that the second screened cell line is used for culturing the final screened cell line by repeating the first screening method twice. However, the present invention is not limited thereto.

상기 생산방법에 있어서, 단계 3)의 카테킨의 첨가는 세포배양 과정 중 생산기에 첨가되는 것이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않으며, 첨가 횟수는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 1회 내지 4회인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 상기 카테킨은 배양 후 0일 내지 3일 내 첨가되는 것이 가장 바람직하고, 이때 카테킨의 양은 1회에 50 내지 400 uM의 농도로 첨가되는 것이 바람직하고, 300 uM 이하의 농도로 첨가되는 것이 더욱 바람직하나, 150 uM의 농도로 첨가되는 것이 가장 바람직하다. In the above production method, the addition of catechin in step 3) is most preferably added to the producer during the cell culture process, but the number of addition is preferably 1 to 4 times according to the preferred embodiment of the present invention But is not limited thereto. In addition, it is most preferable that the catechin is added within 0 to 3 days after the culture, and the amount of the catechin is preferably added at a concentration of 50 to 400 uM at one time, and it is more preferable that the catechin is added at a concentration of 300 uM or less Preferably, it is most preferably added at a concentration of 150 uM.

상기 생산방법에 있어서, 단계 3)의 배양방법은 특별히 제한되지 않으며, 단백질 생산이 세포배양 배지를 포함하는 바이오리액터(bioreactor)와 같은 장치에서 1회 이상 배지가 보충되는 방식으로 이루어지는 유가 배양(fed batch culture), 추가 배지 보충 없이 처음 제공된 세포 배양 배지에서 단백질을 생산하는 회분 배양(batch culture), 또는 세포배양 배지가 주기적으로 또는 연속적으로 첨가되고 수확되는 방식의 관류 배양(perfusion culture) 등 당업계에 알려진 모든 세포 배양 방식을 사용할 수 있다.In the production method described above, the culturing method of step 3) is not particularly limited, and a method in which the protein production is performed in a manner such that the medium is supplemented at least once in an apparatus such as a bioreactor including a cell culture medium a batch culture in which a protein is produced in a cell culture medium originally supplied without supplementing the culture medium or a perfusion culture in which a cell culture medium is periodically or continuously added and harvested, Any cell culture method known in the art may be used.

또한, 세포배양 배지는 세포가 성장하여 원하는 단백질을 생성할 수 있는 조건 하에 세포 생존을 유지시키도록 영양분을 함유하는 용액 또는 물질을 의미하며, 세포의 성장 및 생존에 필요한 필수 아미노산, 비필수 아미노산, 비타민, 에너지원, 지질 및 미량 원소 등을 포함할 수 있고, 목적 단백질의 생산이 개시되는 시점에서 제공되거나 세포배양 개시 이후 공급되는 것 모두를 포함한다. 항체를 포함하는 치료용 단백질의 배양에 사용되는 세포배양 배지는 세포배양 분야의 숙련된 당업자에게 잘 알려져 있으며, 통상 성장기, 생산기 개시 시점, 및 생산기 과정 중간에 제공되는 세포배양 배지는 성분에서 차이를 나타낼 수 있다. 본 발명에 따른 세포배양 배지는 카테킨 이외에도 단백질의 역가 증가, 세포 특이적 생산성 증가, 세포 생존능력 증가, 통합 생존 세포밀도 증가, 고분자량 응집체의 축적 감소 등을 목적으로 필요한 추가 조성물을 포함할 수 있다.Also, the cell culture medium means a solution or substance containing nutrients to maintain the cell survival under conditions that allow the cells to grow to produce the desired protein. The essential amino acids, nonessential amino acids, Vitamins, energy sources, lipids and trace elements, and the like, all of which are provided at the time when the production of the target protein is initiated or after the initiation of cell culture. The cell culture medium used for culturing the therapeutic protein containing the antibody is well known to those skilled in the field of cell culture and the cell culture medium normally provided at the growing stage, . The cell culture medium according to the present invention may contain, in addition to catechin, additional components required for the purpose of increasing protein activity, increasing cell specific productivity, increasing cell viability, increasing integrated viable cell density, and decreasing the accumulation of high molecular weight aggregates .

또한, 세포 배양에 있어서, 세포는 5 × 106 cells/ml으로 접종하는 것이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않고, 또한 CuCl2를 추가로 첨가하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않으며, 상기 추가되는 CuCl2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 배양 후 3일째에 10 uM로 첨가되는 것이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
Also, in the cell culture, the cells not only one is most preferred that the inoculation with 5 × 10 6 cells / ml Thus, also not limited to one or desirable to add an additional CuCl 2 to, CuCl 2 added to the can According to a preferred embodiment of the present invention, it is most preferable to add at 10 uM on the third day after the incubation, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 RcCMV 벡터를 골격으로 TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 pAD11-pro 발현벡터를 제조하였다(도 1 참조).In a specific embodiment of the present invention, we constructed a pAD11-pro expression vector that expresses the TNFR-Fc fusion protein with the RcCMV vector as a framework (see Figure 1).

상기 발현벡터를 CHO 세포주에 형질감염하여 1차 및 2차 세포주 선별 단계를 거쳐 최종적으로 생산성이 가장 높은 세포주를 선별하였으며, 현탁배양에 적응한 세포주를 수득하였다.The expression vector was transfected into a CHO cell line to select primary and secondary cell lines, and finally the cell line with the highest productivity was selected and a cell line adapted to the suspension culture was obtained.

상기 수득된 세포주를 사용하여, 카테킨의 양이 증가할수록 TNFR-Fc 융합 단백질의 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 면적이 감소함을 확인하였다(표 1 참조).Using the obtained cell lines, it was confirmed that as the amount of catechin was increased, the area of misfolded proteins and high molecular weight aggregates of the TNFR-Fc fusion protein decreased (see Table 1).

또한, 카테킨의 첨가 시점에 관계없이 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 비율이 감소함을 확인하였다(표 2 참조).In addition, it was confirmed that the ratio of misfolded protein and high molecular weight aggregates was decreased regardless of the time point at which catechin was added (see Table 2).

아울러, 대용량 배양인 바이오리액터 배양공정에서도 카테킨을 첨가하였을 때 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 형성비율이 억제되는 것을 확인하였다(표 3 참조).In addition, it was confirmed that the formation rate of misfolded proteins and high molecular weight aggregates was suppressed when catechin was added even in a bioreactor culture process of large capacity culture (see Table 3).

따라서, 본 발명의 카테킨을 첨가한 치료용 항체 융합 단백질의 생산방법은 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 형성비율을 억제하는 것을 확인함으로써, TNFR-Fc 융합 단백질의 고효율 생산방법에 유용하게 사용가능하다.
Therefore, the production method of the therapeutic antibody fusion protein with the catechin of the present invention can be effectively used for the high-efficiency production method of the TNFR-Fc fusion protein by confirming that the formation rate of the misfolded protein and the high molecular weight aggregate is inhibited Do.

본 발명은 하기의 단계를 포함하는 미스폴딩된 단백질 및 고분자 응집체 비율이 감소된 TNFR-Fc 융합 단백질의 고효율 생산방법을 제공한다:The present invention provides a highly efficient method of producing a TNFR-Fc fusion protein with reduced misfolded protein and polymer aggregate ratios comprising the steps of:

1) 서열번호 1로 기재되는 TNFR-Fc 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현벡터를 제조하는 단계;1) preparing an expression vector comprising a polynucleotide encoding a TNFR-Fc fusion protein represented by SEQ ID NO: 1;

2) 상기 단계 1)의 발현 벡터를 세포주에 형질전환 하는 단계;2) transforming the expression vector of step 1) into a cell line;

3) 상기 단계 2)의 형질전환된 세포주에 카테킨을 50 내지 400 uM의 농도로 1회 내지 4회 첨가하여 배양하는 단계;3) culturing the transformed cell line of step 2) by adding catechin at a concentration of 50 to 400 uM once to four times;

4) 상기 단계 3)의 배양액에 CuCl2를 첨가하는 단계; 및4) adding CuCl 2 to the culture medium of step 3); And

5) 상기 단계 4)의 세포주 배양액으로부터 TNFR-Fc 융합 단백질을 분리하는 단계.
5) isolating the TNFR-Fc fusion protein from the cell line culture of step 4).

이하, 본 발명을 실시예에 의해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples illustrate the present invention in detail, and the present invention is not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1>  1> TNFRTNFR -- FcFc 융합 단백질 발현 세포의 제조 Preparation of fusion protein expressing cells

<1-1> 발현 벡터의 제조<1-1> Preparation of Expression Vector

TNFR-Fc 융합단백질을 발현하는 발현벡터는 RcCMV(인비트로젠, 미국) 벡터를 골격(backbone)으로 상기 TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 벡터 pAD11을 제조하였다.An expression vector expressing the TNFR-Fc fusion protein was prepared by vector pAD11 expressing the TNFR-Fc fusion protein using the RcCMV (Invitrogen, USA) vector as a backbone.

구체적으로, RcCMV 벡터의 네오마이신 저항성(neomycin resistant) 부위는 XhoI 효소에 의해 제거시키고, gIVS를 CMV 프로모터 3' 말단 부위에 추가하였으며, 마우스 DHFR(dihydrofolate reductase) 유전자(Pubmed, NM 010049)는 상기 CMV 프로모터의 5' 말단에 추가하였다. 또한, TNFR-Fc의 아미노산 서열을 암호화하는 코돈-최적화된 핵산분자는 TOP 유전자 기술(TOP gene technologies, www.topgenetech.com)에 의뢰하여 합성하였다. 상기 제작된 pAD11 발현벡터에 TNFR-Fc 유전자(서열번호 1)를 넣기 위하여 5' 말단에 EcoRI, 3' 말단에 XbaI 효소 제한부위(restriction site)를 생성하였고, 이들 효소를 이용하여 pAD11 발현벡터에 서브클로닝(subcloning) 하였으며, 이를 pAD11-pro로 명명하였다.Specifically, the neomycin resistant region of the RcCMV vector was removed by XhoI enzyme, gIVS was added to the 3 'end of the CMV promoter, and the mouse DHFR (dihydrofolate reductase) gene (Pubmed, NM 010049) Was added to the 5 ' end of the promoter. In addition, codon-optimized nucleic acid molecules encoding the amino acid sequence of TNFR-Fc were synthesized by TOP gene technology (www.topgenetech.com). In order to insert the TNFR-Fc gene (SEQ ID NO: 1) into the pAD11 expression vector constructed above, EcoRI at the 5 'end and XbaI restriction site at the 3' end were generated. Using these enzymes, the pAD11 expression vector Subcloning, which was named pAD11-pro.

그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이 CMV 프로모터, 우태 성장 호르몬으로부터 유래횐 폴리 A 서열(poly A sequence), 토끼 베타 글로빈에서 유래된 gIVS(globin intervening sequence) 및 기타 요소를 포함하고, TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 pAD11-pro 발현벡터를 제조하였다(도 1).
As a result, as shown in Fig. 1, it contains the CMV promoter, the poly A sequence derived from the gestational growth hormone, the gIVS (globin intervening sequence) derived from the rabbit beta globin and other factors, and TNFR-Fc fusion PAD11-pro expression vector expressing the protein was prepared (Fig. 1).

<1-2> 세포주의 도입 및 선별<1-2> Introduction and selection of cell lines

상기 실시예 <1-1>에서 제작된 pAD11-pro 벡터를 CHO 세포주(콜롬비아 대학의 Lawrence Chasin 교수님께 제공받음)에 도입하여, TNFR-Fc 융합 단백질을 발현하는 세포주를 선별하였다.The pAD11-pro vector prepared in Example <1-1> was introduced into a CHO cell line (provided by Professor Lawrence Chasin of Columbia University) to select a cell line expressing the TNFR-Fc fusion protein.

구체적으로, DHFR 유전자가 결실된 CHO(DG44) 세포주는 6-웰(well) 플레이트(plate)에 우태아 혈청과 HT[하이포크산틴(hypoxanthine) 및 티미딘(thymidine)]이 포함된 MEM-알파(MEM-alpha) 배지(시그마, 미국)에서 1 × 105 cells/mL의 농도로 계대 배양하였다. 배양 48시간 후, 세포가 50% 정도로 찼을 때 균등하게 분포되어 있는지 확인하고, 리포펙타민(lipofectanime, 깁코, 미국)을 이용하여 상기 리포펙타민과 함께 제공되는 설명서의 지시대로 pAD11-pro 발현벡터를 세포 내에 도입하였다. 발현벡터를 세포 내로 도입하고 24시간 후, 1차 선별을 위해 HT 보충제(supplement)가 제거된 MEM-알파 배지로 변경하고, 상기 발현벡터가 도입된 세포주를 96-웰 플레이트에 한개의 웰 당 100개의 세포가 들어갈 수 있도록 접종하고, 3 내지 4일 동안 배지를 교환하면서 배양하였다. 배양 7일부터 HT가 제거된 배지에서도 성장하는 콜로니가 형성되기 시작하였고, 약 3주간의 선별과정을 수행한 후, 이를 계대 배양하여 각각 2개의 96-웰 플레이트로 나눈 다음 한 개는 콜로니가 생성된 웰에 한하여 배양 상등액 내 TNFR-Fc 융합 단백질의 농도를 ELISA 방법으로 측정하였고, 다른 한 개는 MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide: Thiazolyl blue] 분석을 수행하였다. 상기 두 가지 결과를 계산하여 발현이 상대적으로 높은 클론(clone)들을 1차 선별하였다.Specifically, the CHO (DG44) cell line in which the DHFR gene was deleted is a MEM-alpha (DG44) cell line containing a fetal calf serum and HT [hypoxanthine and thymidine] on a 6- MEM-alpha) medium (Sigma, USA) at a concentration of 1 × 10 5 cells / mL. After 48 hours of culture, it was confirmed whether the cells were evenly distributed when they were about 50%. Using the lipofectamine (Gibco, USA), pAD11-pro expression vector Were introduced into the cells. The expression vector was introduced into the cells. After 24 hours, the medium was changed to MEM-alpha medium in which the HT supplement was removed for primary selection, and the cell line into which the expression vector was introduced was added to a 96- Lt; / RTI &gt; cells, and cultured for 3 to 4 days while exchanging the medium. Growth colonies began to form on HT-free medium from day 7 after culturing. After about 3 weeks of selection, the cells were subcultured and divided into two 96-well plates. One of them was colonies The concentration of TNFR-Fc fusion protein in the culture supernatant was measured by ELISA and the other was the MTT [3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide: Thiazolyl blue] analysis was performed. The above two results were calculated and clones having relatively high expression were firstly selected.

또한 2차 세포주 선별을 위하여, 1차 선별된 각 클론들을 10% dFBS가 첨가된 MEM-알파 배지에서 DHFR 저해제인 메토트렉세이트(MTX, methotrexate)의 농도를 20 nM에서 100 nM까지 점차적으로 높여서 처리하여 TNFR-Fc 융합 단백질을 코딩하는 유전자들이 동시에 증폭되도록 하여, 상기 클론들을 MTX에 적응 배양하면서 각 MTX 농도별로 세포의 생산성을 확인하여, 높은 생산성을 갖는 클론을 2차 선별하였다.
For the selection of the secondary cell line, the primary selected clones were treated with increasing concentrations of methotrexate (MTX, methotrexate) from 20 nM to 100 nM in MEM-alpha medium supplemented with 10% dFBS to obtain TNFR -Fc fusion protein were simultaneously amplified, and the clones were adapted to MTX, cultured for each MTX concentration, and the clones having high productivity were secondly screened.

<1-3> 세포배양 <1-3> Cell culture

상기 실시예 <1-2>의 방법으로 선별된 세포의 배양 환경을 수립하였다.The culture conditions of the selected cells were established by the method of Example <1-2>.

구체적으로, 상기 실시예 <1-2>에서 2차 선별된 클론 세포주를 37℃ 항온조에서 해동한 후, T-175 플라스크에서 MEM-알파 배지(10% 우혈청 및 50 nM MTX 포함)에 배양하여 세포를 준비하였다. T-175 플라스크에서 완전히 자라면, 용기에서 배지를 제거 및 PBS로 세척하고, 0.25% 트립신 용액 5 mL을 첨가하여 부착되어 있는 세포가 떨어지게 하였다. 상기 분리된 세포를 MEM-알파 배지를 이용하여 모아서 원심분리 후, 상등액을 모두 제거하고 MEM-알파 배지(10% 우혈청 및 50 nM MTX 포함)에 세포를 다시 현탁한 다음 T-175 플라스크에 계대 배양하였다. 상기 세포를 3회 계대 배양하고, 배양된 세포를 트립신 용액으로 플라스크에서 분리한 다음 20 mL의 무혈청 배지(EX-CELL CHO DHFR-배지, 시그마, 미국)에 현탁하였다. 상기 현탁한 세포를 다시 원심분리하여 모으고, 같은 방법으로 2회 실시하여 상기 세포에 잔존하는 MEM-알파를 제거하였다. 최종적으로 모은 세포는 무혈청 배지로 현탁하고 초기 세포농도를 5 × 105 cells/mL로 조정하여 30 mL의 세포를 포함하는 용액으로 만든 다음 125 mL의 현탁 배양 플라스크에 접종하였다. Specifically, the second-selected clone cell line in Example <1-2> was thawed at 37 ° C in a thermostat and then cultured in MEM-alpha medium (containing 10% bovine serum and 50 nM MTX) in a T-175 flask Cells were prepared. If fully grown in a T-175 flask, the culture medium was removed from the vessel and washed with PBS, and 5 mL of 0.25% trypsin solution was added to allow the attached cells to drop. The separated cells were collected using MEM-Alpha medium, centrifuged, the supernatant was removed and the cells were resuspended in MEM-alpha medium (containing 10% bovine serum and 50 nM MTX) and then transferred to a T-175 flask Lt; / RTI &gt; The cells were subcultured three times, and the cultured cells were separated in a flask with trypsin solution and then suspended in 20 mL of serum-free medium (EX-CELL CHO DHFR-medium, Sigma, USA). The suspended cells were collected by centrifugation again, and were subjected to the same procedure twice to remove MEM-alpha remaining in the cells. Finally, the collected cells were suspended in a serum-free medium, adjusted to an initial cell concentration of 5 × 10 5 cells / mL to make a solution containing 30 mL of cells, and then inoculated into a 125 mL suspension culture flask.

현탁배양은 120 rpm으로 교반하면서 37℃, 5% CO2 배양기에서 실시하였다. 매 3일마다 무혈청 배지를 교환하여 주었고, 이때 세포농도가 1 × 106 cells/mL 이상이면 다시 세포농도가 5 × 105 cells/mL가 되도록 조정하였다. 상기 방법으로 30계대 이상 배양하여 90% 이상의 세포가 정상적으로 자라도록 하였고, 현탁 배양에 완전히 적응한 클론은 상기 실시예 <1-2>의 1차 세포주 선별방법을 두 번 반복하여 최종적으로 가장 높은 생산성의 클론을 최종 선별하였다.
The suspension culture was carried out at 37 ° C in a 5% CO 2 incubator with stirring at 120 rpm. The serum-free medium was exchanged every 3 days. When the cell concentration was 1 × 10 6 cells / mL or more, the cell concentration was adjusted to 5 × 10 5 cells / mL. In the above method, more than 90% of the cells were allowed to grow normally by over 30 passages, and the clone fully adapted to the suspension culture was obtained by repeating the first cell line screening method of Example <1-2> Were finally selected.

<< 실시예Example 2> 카테킨( 2> catechin ( catechincatechin )의 첨가에 의한 ) 미스폴딩된Misfolded 단백질 및  Protein and 고분자량High molecular weight 응집체 형성 억제 Inhibition of aggregate formation

카테킨의 첨가가 TNFR-Fc 융합 단백질의 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체 형성 억제에 영향을 주는지 확인하였다.We confirmed that the addition of catechin affects the inhibition of TNFR-Fc fusion protein misfolded protein and high molecular weight aggregate formation.

구체적으로, 상기 <실시예 1>에서 선별된 세포주를 진탕 플라스크(shake flask)에서 4 mM 글루타민(glutamine)과 50 nM 메토트렉세이트(methotrexate, MTX)가 첨가된 무혈청 배지를 이용하여, 37℃, 120 rpm의 조건에서 진탕 배양하였다. 상기 진탕배양의 세포농도가 적정 수준이 되었을 때, 이미 사용된 배지를 제거하기 위해 1000 ×g에서 원심분리하고 무혈청 배지에 현탁하여, 5 × 106 cells/mL의 농도로 5개의 진탕 플라스크에 나누어 접종 및 배양하였다. 상기 배양은 30℃, 120 rpm의 진탕배양기에서 유가배양 방식으로 이루어졌고, 카테킨은 배양 3일째에 0 내지 300 uM의 농도차를 두고 첨가되었으며, 배양 3일째에는 10 uM CuCl2를 추가로 첨가하였다. 또한, 15일째에 배양 상등액을 소수성 상호작용 크로마토그래피(hydrophobic interaction chromatography, HIC)를 수행하였는데, 구체적으로 TSK 부틸-NPR(TSK butyl-NPR, 0.46 × 3.5 cm) 컬럼에 0.1 M의 인산나트륨(sodium phosphate, pH7.0)의 버퍼를 50분 동안 1.0 ml/min으로 흘려주며 황산암모늄(ammonium sulfate)의 농도 기울기를 1.8 M에서 0 M로 변화시키며 용출하였다. 이때 분리되는 주요 피크(peak)를 피크 2(HIC피크 2)라고 하고, 그 뒤에 나오는 작은 피크를 피크 3(HIC피크 3)이라고 칭하였고, 상기 피크 2에서는 활성을 가진 TNFR-Fc 융합 단백질이 용출되며, 피크 3에서는 미스폴딩된 단백질 또는 고분자량 응집체가 용출 분리되었다. 상기 피크 2 및 피크 3의 면적으로 피크의 %를 산출하였다.Specifically, the cell line selected in Example 1 was cultured in a serum-free medium supplemented with 4 mM glutamine and 50 nM methotrexate (MTX) in a shake flask at 37 ° C and 120 0.0 &gt; rpm. &lt; / RTI &gt; When the cell concentration of the shake culture reached an appropriate level, the culture medium was centrifuged at 1000 x g to remove the used culture medium, suspended in serum-free medium, and cultured in 5 shake flasks at a concentration of 5 x 106 cells / mL Were inoculated and cultured. The cultivation was carried out in a shaker incubator at 30 ° C and 120 rpm in an oil-bed culture mode, catechin was added at a concentration difference of 0 to 300 μM on the third day of culturing, and 10 μM CuCl 2 was further added on the third day of culturing . On the 15th day, the supernatant of the culture was subjected to hydrophobic interaction chromatography (HIC). Specifically, TSK butyl-NPR (0.46 × 3.5 cm) column was charged with 0.1 M sodium phosphate phosphate buffer, pH 7.0) at a flow rate of 1.0 ml / min for 50 min. The concentration gradient of ammonium sulfate was changed from 1.8 M to 0 M and eluted. In this case, the main peak to be separated is referred to as peak 2 (HIC peak 2), and the small peak after the peak is referred to as peak 3 (HIC peak 3). In the peak 2, the TNFR- In peak 3, misfolded proteins or high molecular weight aggregates were eluted and separated. And the% of the peak was calculated by the area of the peak 2 and the peak 3.

그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이 카테킨의 양이 증가할수록 TNFR-Fc 융합 단백질의 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체(피크 3)의 면적이 감소함을 확인하였고, 이로써 카테킨이 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 함량을 감소시킴을 확인하였다(표 1).
As a result, as shown in Table 1, it was confirmed that as the amount of catechin increases, the area of the misfolded protein and the high molecular weight aggregate (peak 3) of the TNFR-Fc fusion protein decreases, And decreased the content of high molecular weight aggregates (Table 1).

플라스크flask 카테킨(uM)Catechin (uM) HIC피크 2(%)HIC peak 2 (%) HIC피크 3(%)HIC peak 3 (%) 1One 00 76.476.4 23.423.4 22 5050 78.578.5 21.521.5 33 100100 79.379.3 19.719.7 44 150150 82.082.0 18.018.0 55 300300 85.685.6 14.414.4

<< 실시예Example 3> 카테킨 첨가 시점에 따른  3> When the catechin was added 미스폴딩된Misfolded 단백질 및  Protein and 고분자량High molecular weight 응집체 비율의 변화 Change in aggregate ratio

카테킨 첨가 시점에 따른 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 비율을 확인하였다.The percentage of misfolded proteins and high molecular weight aggregates was determined at the time of catechin addition.

구체적으로, 글루타민과 메토트릭세이트(methotrexate)가 제거되고 5 mM N-아세틸-D-만노사민(N-acetyl-D-Mannosamine)이 첨가된 무혈청 배지에 상기 <실시예 1>에서 선별된 세포주를 5 × 106 cells/ml의 세포농도로 접종하여 30℃, 100 rpm으로 진탕 배양하였다. 상기 진탕 배양 0일 및 3일째에 150 uM의 카테킨을 첨가하고, 15일째에 상등액 표본을 추출하여 HIC-HPLC를 사용하여 생산성, 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 비율을 확인하였다. 상기 배양과정에서 3일째에 모든 플라스크에 10uM CuCl2가 첨가되었다.Specifically, serum-free medium in which glutamine and methotrexate were removed and 5 mM N-acetyl-D-mannosamine was added, The cell line was inoculated at a cell concentration of 5 × 10 6 cells / ml and cultured at 30 ° C. with shaking at 100 rpm. 150 μM of catechin was added on day 0 and day 3 of the shaking culture, and on day 15, a supernatant sample was extracted and the ratio of the productivity, misfolded protein and high molecular weight aggregate was confirmed using HIC-HPLC. On the third day in the culture process, 10 uM CuCl 2 was added to all the flasks.

그 결과, 표 2에서 나타난 바와 같이 0일 및 3일째에 카테킨이 첨가된 플라스크 모두에서 약 5%의 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 비율이 감소함을 확인하였고, 이는 카테킨의 첨가 시점에 관계없이 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 비율이 감소함을 나타낸다(표 2).
As a result, it was confirmed that the ratio of about 5% misfolded proteins and high molecular weight aggregates was decreased in both of the flasks to which catechin was added on day 0 and day 3 as shown in Table 2, Fold decrease in the proportion of misfolded proteins and high molecular weight aggregates without any significant changes (Table 2).

플라스크flask 첨가시점When to add 카테킨(uM)Catechin (uM) HIC피크 2(%)HIC peak 2 (%) HIC피크 3(%)HIC peak 3 (%) 1One -- 00 7373 2727 22 00 150150 7878 2222 33 33 150150 7878 2222

<< 실시예Example 4>  4> 바이오리액터Bioreactor (( bioreactorbioreactor ) 배양에서 카테킨 첨가 효과) Effect of catechin addition on culture

카테킨의 첨가 여부에 따른 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체 비율의 변화를 바이오리액터에서 확인하였다.Changes in misfolded protein and high molecular weight aggregate ratios depending on whether catechin was added or not were confirmed in the bioreactor.

구체적으로, 상기 <실시예 1>에서 선별된 세포주를 37℃ 환경에서 진탕 배양하였고, 상기 세포주가 적정 농도가 되었을 때, 5L 바이오리액터로 세포를 옮겨 37℃ 환경에서 관류 배양하였다. 관류 배양기에서 상기 선별된 세포주는 연속하여 배지를 공급받으며, 그와 동시에 동일한 부피의 사용된 배지가 제거됨으로써 바이오리액터 상에서 고농도의 접종용 세포가 준비되었다. 또한, 세포가 적정 농도로 자라게 되면 10 L 작업량(working volume)의 바이오리액터에 5 × 106 cells/ml의 세포 농도가 되도록 세포를 접종하였다. 배양 환경은 30℃, pH 7.0 ~ 7.2 및 50%의 용존산소를 유지하였고, 총 21일 동안 배양하였으며, 영양분의 첨가는 3일째부터 18일째까지 3일마다 6회에 걸쳐 5%로 첨가되었다. 카테킨 및 10 uM CuCl2는 3일째에 첨가되었고 상기 배양된 세포의 생산성, 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체는 21일째 상등액을 표본 추출하여 HIC-HPLC로 분석하였다. Specifically, the cell line selected in Example 1 was shake-cultured in an environment of 37 ° C. When the cell line reached an appropriate concentration, the cells were transferred to a 5 L bioreactor and cultured at 37 ° C. in the environment. In the perfusion incubator, the selected cell line was continuously supplied with the medium, and at the same time, the same volume of the used medium was removed to prepare a high-concentration inoculating cell on the bioreactor. When the cells were grown at an appropriate concentration, cells were inoculated at a cell concentration of 5 × 10 6 cells / ml in a bioreactor of 10 L working volume. Dissolved oxygen was maintained at 30 ℃, pH 7.0 ~ 7.2 and 50% for 21 days, and nutrient was added 5% over 6 times every 3 days from 3 to 18 days. Catechin and 10 uM CuCl 2 were added on the third day, and the productivity, misfolded protein and high molecular weight aggregates of the cultured cells were sampled on the 21st day and analyzed by HIC-HPLC.

그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이 대용량 배양인 바이오리액터 배양공정에서도 카테킨을 첨가하였을 때 미스폴딩된 단백질 및 고분자량 응집체의 형성비율이 억제되는 것을 확인하였다(표 3).
As a result, as shown in Table 3, when the catechin was added in the bioreactor culture process of a large capacity culture, it was confirmed that the formation ratio of misfolded proteins and high molecular weight aggregates was suppressed (Table 3).

바이오리액터Bioreactor 카테킨(uM)Catechin (uM) HIC피크 2(%)HIC peak 2 (%) HIC피크 3(%)HIC peak 3 (%) 1One 00 80.080.0 20.020.0 22 150150 85.085.0 15.015.0

<110> Dong-A Pharmaceutical Co., Ltd. <120> Highly efficient production method of fusion proteins for antibody treatment using catechin <130> 13P-01-24 <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1470 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TNFR-Fc <400> 1 atggctcccg tggccgtgtg ggccgctctg gccgtgggcc tggagctgtg ggccgctgcc 60 cacgccctgc ctgcccaggt ggcctttaca ccctatgctc ccgagcccgg cagcacctgc 120 agactgagag agtactacga ccagacagcc cagatgtgtt gcagcaagtg cagccccggc 180 cagcacgcca aggtgttctg caccaagacc agcgacaccg tgtgtgacag ctgcgaggac 240 agcacctaca cccagctgtg gaactgggtg cccgagtgcc tgagctgtgg cagcagatgc 300 agctccgacc aggtggagac ccaggcctgc accagagagc agaatagaat ctgcacctgc 360 agacctggct ggtactgtgc cctgagcaag caggagggct gcagactgtg tgcccctctg 420 agaaagtgca gacctggctt tggcgtggcc agacccggca ccgagaccag cgacgtggtg 480 tgcaaaccct gtgcccctgg caccttcagc aacaccacat ccagcaccga catctgcaga 540 ccccaccaga tctgcaacgt ggtggccatt cccggcaatg ccagcatgga tgccgtgtgc 600 accagcacca gccccaccag aagcatggcc cctggcgccg tgcacctgcc ccagcccgtg 660 agcaccagaa gccagcacac ccagcccaca cccgagccca gcacagcccc tagcaccagc 720 ttcctgctgc ccatgggccc cagccctcct gccgagggca gcacaggcga tgagcccaag 780 agctgcgaca agacccacac ctgtcctcct tgccctgccc ccgagctgct gggcggcccc 840 agcgtgttcc tgtttccccc taaacccaag gacaccctga tgatcagcag aacacccgag 900 gtgacctgcg tggtggtgga cgtgagccac gaggatcccg aggtgaagtt caactggtac 960 gtggatggcg tggaggtgca caatgccaag accaaaccca gagaggagca gtacaacagc 1020 acctacagag tggtgagcgt gctgacagtg ctgcaccagg actggctgaa tggcaaggag 1080 tacaagtgca aggtgagcaa caaggccctg cctgccccca tcgagaagac catcagcaag 1140 gccaagggcc agcccagaga gccccaggtg tacaccctgc ctcccagcag agaggagatg 1200 accaagaacc aggtgagcct gacctgcctg gtgaagggct tctatcccag cgacattgcc 1260 gtggagtggg agagcaacgg ccagcccgag aataactaca agaccacacc tcccgtgctg 1320 gacagcgatg gcagcttctt tctgtacagc aagctgaccg tggacaagag cagatggcag 1380 cagggcaacg tgttcagctg cagcgtgatg cacgaggccc tgcacaacca ctacacccag 1440 aagagcctga gcctgagccc tggcaagtga 1470 &Lt; 110 > Dong-A Pharmaceutical Co., Ltd. <120> Highly efficient production method of fusion proteins for          antibody treatment using catechin <130> 13P-01-24 <160> 1 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 1470 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TNFR-Fc <400> 1 atggctcccg tggccgtgtg ggccgctctg gccgtgggcc tggagctgtg ggccgctgcc 60 cacgccctgc ctgcccaggt ggcctttaca ccctatgctc ccgagcccgg cagcacctgc 120 agactgagag agtactacga ccagacagcc cagatgtgtt gcagcaagtg cagccccggc 180 cagcacgcca aggtgttctg caccaagacc agcgacaccg tgtgtgacag ctgcgaggac 240 agcacctaca cccagctgtg gaactgggtg cccgagtgcc tgagctgtgg cagcagatgc 300 agctccgacc aggtggagac ccaggcctgc accagagagc agaatagaat ctgcacctgc 360 agacctggct ggtactgtgc cctgagcaag caggagggct gcagactgtg tgcccctctg 420 agaaagtgca gacctggctt tggcgtggcc agacccggca ccgagaccag cgacgtggtg 480 tgcaaaccct gtgcccctgg caccttcagc aacaccacat ccagcaccga catctgcaga 540 ccccaccaga tctgcaacgt ggtggccatt cccggcaatg ccagcatgga tgccgtgtgc 600 accagcacca gccccaccag aagcatggcc cctggcgccg tgcacctgcc ccagcccgtg 660 agcaccagaa gccagcacac ccagcccaca cccgagccca gcacagcccc tagcaccagc 720 ttcctgctgc ccatgggccc cagccctcct gccgagggca gcacaggcga tgagcccaag 780 cggcggcccc 840 agcgtgttcc tgtttccccc taaacccaag gacaccctga tgatcagcag aacacccgag 900 gtgacctgcg tggtggtgga cgtgagccac gaggatcccg aggtgaagtt caactggtac 960 gtggatggcg tggaggtgca caatgccaag accaaaccca gagaggagca gtacaacagc 1020 acctacagag tggtgagcgt gctgacagtg ctgcaccagg actggctgaa tggcaaggag 1080 tacaagtgca aggtgagcaa caaggccctg cctgccccca tcgagaagac catcagcaag 1140 gccaagggcc agcccagaga gccccaggtg tacaccctgc ctcccagcag agaggagatg 1200 accaagaacc aggtgagcct gacctgcctg gtgaagggct tctatcccag cgacattgcc 1260 gtggagtggg agagcaacgg ccagcccgag aataactaca agaccacacc tcccgtgctg 1320 gacagcgatg gcagcttctt tctgtacagc aagctgaccg tggacaagag cagatggcag 1380 cagggcaacg tgttcagctg cagcgtgatg cacgaggccc tgcacaacca ctacacccag 1440 aagagcctga gcctgagccc tggcaagtga 1470

Claims (9)

1) 서열번호 1로 기재되는 염기서열로 구성된 TNFR-Fc 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 발현벡터를 제조하는 단계;
2) 상기 단계 1)의 발현 벡터를 세포주에 형질전환 하는 단계;
3) 상기 단계 2)의 형질전환된 세포주에 카테킨(catechin)을 50 내지 400 uM의 농도로 첨가하여 배양하는 단계; 및
4) 상기 단계 3)의 세포주 배양액으로부터 TNFR-Fc 융합 단백질을 분리하는 단계를 포함하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법.
1) preparing an expression vector comprising a polynucleotide encoding a TNFR-Fc fusion protein consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1;
2) transforming the expression vector of step 1) into a cell line;
3) adding catechin to the transformed cell line of step 2) at a concentration of 50 to 400 uM; And
4) isolating the TNFR-Fc fusion protein from the cell line culture of step 3).
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 단계 2)의 세포주는 CHO 세포주인 것을 특징으로 하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법.
2. The method according to claim 1, wherein the cell line of step 2) is a CHO cell line.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 단계 3)의 카테킨은 1회 내지 4회 첨가되는 것을 특징으로 하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법.
2. The method according to claim 1, wherein the catechin of step 3) is added one to four times.
제 1항에 있어서, 상기 단계 3)의 배양은 CuCl2를 추가적으로 첨가하여 배양하는 것을 특징으로 하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법.
The method according to claim 1, wherein the culture of step 3) is cultured by addition of CuCl 2 .
제 1항에 있어서, 상기 단계 3)의 배양은 유가배양(fed batch culture), 회분배양(batch culture) 또는 관류배양(perfusion culture)인 것을 특징으로 하는 TNFR-Fc 융합 단백질 고효율 생산방법.
The method according to claim 1, wherein the culture in step 3) is a fed batch culture, a batch culture, or a perfusion culture.
삭제delete 삭제delete
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