KR20030044696A - 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법 - Google Patents

피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030044696A
KR20030044696A KR1020010075540A KR20010075540A KR20030044696A KR 20030044696 A KR20030044696 A KR 20030044696A KR 1020010075540 A KR1020010075540 A KR 1020010075540A KR 20010075540 A KR20010075540 A KR 20010075540A KR 20030044696 A KR20030044696 A KR 20030044696A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
growth factor
rhigf
pichia pastoris
insulin
recombinant
Prior art date
Application number
KR1020010075540A
Other languages
English (en)
Inventor
정종문
이승연
Original Assignee
정종문
주식회사 유젠바이오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정종문, 주식회사 유젠바이오 filed Critical 정종문
Priority to KR1020010075540A priority Critical patent/KR20030044696A/ko
Publication of KR20030044696A publication Critical patent/KR20030044696A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
    • C12N15/81Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi for yeasts
    • C12N15/815Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi for yeasts for yeasts other than Saccharomyces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4743Insulin-like growth factor binding protein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 연속적으로 생산하는 방법에 관한 것으로, pGAPZαA/rhIGF-1 벡터, 피키아 파스토리스/rhIGF-1 및 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질에 관한 것이다. 본 발명의 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)은 생리활성을 가지는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 세포외로 발현할 뿐만 아니라 저가의 생산비용으로 다량의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 생산한다.

Description

피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 연속적으로 생산하는 방법{CONTINUOUS PRODUCING METHOD OF RECOMBINANT PROTEIN HUMAN INSULIN LIKE GROWTH FACTOR-1 IN PICHIA PASTORIS}
[발명이 속하는 기술분야]
본 발명은 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 연속적으로 생산하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1, pGAPZαA/rhIGF-1 및 피키아 파스토리스/rhIGF-1에 관한 것이다. 또한 본 발명은 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 다량으로 쉽게 생산할 수 있는 방법에 관한 것이다.
[종래기술]
인슐린 유사 성장인자-1(Insulin like growth factor-1)은 1978년에 처음으로 아미노산 서열이 결정되었으며,(Rinderknecht & Humbel(1978)J. Biol. Chem. 253 : 2769-2776) 70개의 아미노산으로 구성된 약 7.5KDa의 단일 가닥 폴리펩타이드이다.
인슐린 유사 성장인자-1(IGF-1)은 인슐린과 유사하게 작용하여 티로신에 인산화를 유발하여 신호를 세포 내로 전달한다. 인슐린 유사 성장인자-1은 성장 호르몬의 효과를 중개하여 다양한 세포(근육, 뼈, 신경, 난소, 신장 등)의 성장을 촉진시키는 역할을 하며,(U.S. Pat. No. 5,612,198) 다른 성장인자들과 상호 작용하여 상승효과를 나타낸다.(Lynch et al. (1989) J. Clin., Periodontol, 16:545;and Lynch et al. (1987)Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 84: 7696)
인슐린 유사 성장인자-1은 포유동물의 신장 발생을 촉진시키고,(U.S. Pat. No. 5,985,830) 뇌의 발생, 성숙(Werther et al., Mol. Endocrinol. 4:773-778 (1990)) 및 말초 신경재생에 관계한다(Karje et al., Brain Res., 486:396-398 (1989)) 인슐린 유사 성장인자-1은 제 1형 당뇨병(U.S. Pat. No. 5,674,845), 류마티즘성 관절염(Rheumatoid arthritis, U.S. Pat. No. 5,712,249) 및 골다공증(Osteoporosis) 치료제로서도 사용될 수 있다.(EP 560 723, EP 436 469)
대장균에서 인슐린 유사 성장인자-1을 발현시키기 위한 연구가 진행되었고,(Chang and Swartz American Chemical Society, 1998, pp. 178-188) 사카로마이시스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)에서 세포외로 분비시켜 제조하는 방법이 시도되었다.(ElliottJ. Protein Chem., 1990, 9:95-104) 대장균에서 이황화 결합을 포함하고 있는 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 발현시킬 경우 대장균이 이황화 결합을 생성할 능력이 없어 불안정하고 불활성화된 불용성 단백질이 제조되는 문제점이 있었다. 또한 인슐린 유사 성장인자-1의 시작 코돈이 글리신이어서, 대장균에서 발현시키려면 글리신 앞에 메티오닌을 결합시킨 융합 단백질 형태로 발현시킨 후 메티오닌을 잘라내는 까다로운 단계를 거쳐야 한다.(U.S. Pat. No. 5,612,198) 또한 미국특허 제 5,324,639호는 피키아 파스토리스(Pichia pastoris)에서 메탄올 유도 하에 인슐린 유사 성장인자-1을 생산하는 방법을 개시하였으나 발현유도체인 메탄올을 배양 과정 중 첨가한 후 최종단계에서 제거하여야 하는 번거로움이 발생한다.
이에 진핵생물 발현 시스템을 이용하고, 유도체를 사용하지 않으면서 대량의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 대량으로 생산할 수 있는 방법이 확립되어야 한다.
따라서, 본 발명은 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 다량으로, 쉽게 생산할수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 포함하는 재조합 벡터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 연속적으로 발현할 수 있는 진핵생물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 생리활성을 가지는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 재조합 벡터(pGAPZαA/rhIGF-1)의 제조 모식도를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 피키아 파스토리스/rhIGF-1에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 발현 여부를 확인한 전기영동사진이고,
도 3은 본 발명의 본 발명의 피키아 파스토리스/rhIGF-1에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 발현 여부를 웨스턴 블롯(Western blot)으로 확인한 것이고,
도 4는 본 발명의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 생리활성을 검증하고자 시험관내 (in vitro)에서 CHO세포를 이용하여 세포증식 효과를 확인한 것이고,
도 5는 본 발명의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 처리여부에 따른 CHO 세포의 성장정도를 현미경으로 관찰한 사진이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제(GAPDH) 프로모터(GAP), 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)의 α-인자 리더 서열(α-factor leader sequence), 인슐린 유사 성장인자-1 유전자 및 번역종결코돈을 포함하는 재조합 벡터 pGAPZαA/rhIGF-1을 제공한다.
또한 본 발명은 pGAPZαA/rhIGF-1으로 형질전환된 형질전환체를 제공한다.
또한 본 발명은 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)에서 발현된 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질을 제공한다.
또한 본 발명은 pGAPZαA 벡터에 인슐린 유사 성장인자-1 유전자를 삽입하여 pGAPZαA/rhIGF-1를 제조하고, pGAPZαA/rhIGF-1를 피키아 파스토리스 X33에 형질전환하고, 형질전환된 피키아 파스토리스 X33은 제오신을 포함하는 배지에 배양하여 pGAPZαA/rhIGF-1가 다수카피로 삽입된 피키아 파스토리스/rhIGF-1를 선별하고,피키아 파스토리스/rhIGF-1를 연속배양하여 인슐린 유사 성장인자-1를 세포외로 발현시키고, 발현된 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 정제하여 수득하는 것을 포함하는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
인슐린 유사 성장인자-1을 피키아 파스토리스에서 다량으로 발현할 수 있는 재조합 벡터를 제조하였다. 상기 재조합 벡터는 통상적인 벡터와 인슐린 유사 성장인자-1 유전자를 포함하는 것이다. 바람직한 제조합 벡터는 pGAPZαA, pPICZ, pPICZαA, B, C, pPICZ-E, pPICZα-E, pPIC6, pPIC6αA, B, C, pGAPZ, pPIC9K, pPIC3.5K, pAO815, pHIL-D2 및 pHIL-S1으로 구성된 군으로부터 선택된 벡터 및 사람 인슐린 유사 성장인자-1 유전자를 포함하는 것이다. 가장 바람직하게는 사람 인슐린 유사 성장인자-1 및 pGAPZαA를 포함하는 pGAPZαA/rhIGF-1이다. 상기 pGAPZαA 벡터는 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제(GAPDH) 유전자(GAP)의 프로모터, 발현된 단백질을 효모 세포 밖으로 분비시키는 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)의 α-인자 리더 서열(α-factor leader sequence) 및 숙주 내로 형질도입 여부를 확인할 수 있는 표지로 이용 가능한 제오신(Zeor) 유전자를 포함하고 있다.(도 1)
인간 인슐린 유사 성장인자-1을 포함하는 재조합 벡터는 피키아 파스토리스(Pichia pastoris)에 형질전환하여 형질전환체를 제조하였다. 상기 형질전환체 중 재조합 벡터가 다수 카피(muti copy)로 삽입된 형질전환체를 선별하였고, 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)로 기탁하였다.
본 발명의 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)는 YPD 배지에서 배양하는 것이 바람직하고, 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 세포외로 다량 발현시킨다. 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 발현을 증가시키기 위하여 4 내지 5일에 한번씩 계대배양하는 것이 바람직하다. 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)는 호기성 플라스크 배양조에서 YPD 배지상 96시간 연속 배양하였을 때 80 ㎎/L 내지 100 mg/L의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 생산한다.(도 2, 도 3)
피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)은 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 발현을 위하여 유도체(inducer)를 사용할 필요가 없어, 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 정제가 용이하다. 또한 연속적으로 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 발현하고, 새로운 배지로 교환하여 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 발현을 유지시킬 수 있다.
본 발명의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1은 인체에 존재하는 당질화되지 않은 인슐린 유사성장인자-1 단백질과 동일한 약 7.5 kDa의 분자량을 가지며, 인슐린 유사 성장인자-1 고유의 생리활성을 가지고 있다.(도 4) 따라서, 인슐린 유사 성장인자-1은 인슐린 유사 성장인자-1 단백질의 생리학적 활성을 유지하여 왜소증, 제 1형 당뇨병, 류마티즘성 관절염 및 골다공증(Osteoporosis) 치료제로 유용하게 사용할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 재조합 벡터제조
(1) 균주 및 플라스미드 벡터
본 실험에서 사용한 균주 및 플라스미드는 하기의 표 1 과 같다.
계 통 유전자형 표현형
피키아 파스토리스 X-33 Zeocin 야생형
E. coliTop10 F' F'{lacIq, Tn10(TetR)},mcrA Δ(mrr-hsdRMS-mcrBC), Φ80lacZΔM15, ΔlacX74,deoRrecA1,araD139,Δ(ara-leu)7697,galU,galK,rpsL(StrR),endA1,nupG
플라스미드 벡터pGAPZαA Zeor
테트라사이클린 내성 유전자를 선별 마커로 포함하는 박테리아E. coliTop10 F' 및 피키아 파스토리스 X-33는 인비트로젠사(Invitrogen, 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재)로부터 구입하였다.
(2) 재조합 벡터
유전자 클로닝 및 발현을 위해 인비트로젠사의 피키아 파스토리스 발현 키트에 제공되는 연속 발현 벡터인 pGAPZαA를 이용하였다.
재조합 벡터는 pGAPZαA(인비트로젠사의 피키아 파스토리스 발현 키트에 제공되는 연속 발현 벡터)에 인간 인슐린 유사 성장인자-1 유전자를 삽입하여 제조하였다.(도 1)
인슐린 유사 성장인자-1 유전자 (NCBI GeneBank #NM_000618)를 간(liver)의 cDNA 라이브러리(CLONTECH Cat.# 7407-1)를 주형(template)으로 적당한 프라이머를사용하여 PCR을 하여 얻어낸 후, 제한효소XhoI/XbaI(Promega)를 처리한 다음, 동일 제한효소를 처리한 pGAPZαA 및 T4 DNA 라이게이즈(Promega)를 첨가하여 15 ℃에서 3시간 반응시켰고, 번역종결코돈인 TGA를 유전자 말단에 삽입하여 pGAPZαA/rhIGF-1을 제조하였다. 그리고 칼슘클로라이드 방법으로 대장균 균주 Top10 F'에 pGAPZαA/rhIGF-1을 형질전환시킨 후, 형질전환체를 제오신을 포함하는 저염(low salt) LB 평판배지(1 % 트립톤, 0.5 % 효모 추출액, 0.5 % 염화나트륨, 1.5% 아가)에서 배양하여 선별하였다. 선별된 클론은 PCR과 제한효소처리를 통한 검증실험으로 확인하였고, 최종적으로 인간 인슐린 유사 성장인자-1 DNA가 삽입된 재조합 벡터(pGAPZαA/rhIGF-1)와 형질전환체(pGAPZαA/rhIGF-1,E. coliTOP10 F')를 확보하였다.
실시예 2: 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 발현하는 피키아 파스토리스의 제조
(2) 재조합 벡터의 피키아 파스토리스로의 형질전환
피키아 파스토리스 X-33 단일 콜로니를 YPD 배지 10 ㎖에 접종 후 28 - 30 ℃에서 200-250 rpm으로 12 - 15시간 동안 진탕 배양하였다. 배양액을 YPD 배지 10 ㎖에 흡광도(OD600) 0.1 - 0.2정도로 희석한 후 28 - 30 ℃에서 미드-로그 상태(mid-log phase)까지 배양하여 500 xg로 원심분리하여 세포를 수득하였다. 세포는 용액 I(DMSO, 에틸렌 글리콜) 10 ㎖에 부유시키고, 원심분리(500 xg)한 다음 용액 I 1 ㎖로 재부유시켰다. 부유액은 1.5 ㎖ 멸균 처리된 튜브에 50 ㎕씩 분주한 후 장기간 보존을 위해 -80℃에서 천천히 냉동, 보관하였다. 냉동 보관 되었던 피키아 파스토리스 X-33을 천천히 녹인 후 사용하였다.
제한효소Avr II처리로 선형화된 약 3 ㎍의 pGAPZαA/rhIGF-1 DNA을 인비트로젠사의 이지컴 키트(EasycompTM kit) 및 리튬 클로라이드(LiCl) 방법으로 피키아 파스토리스 X-33 세포에 형질도입하였다. 형질도입체는 YPDS Zeo+평판배지(1 % 효모 추출물, 2 % 포도당, 2 % 펩톤, 1 M 소비톨, 2 % 아가, 0.25 ㎎/㎖ 제오신)에서 배양하여 형질전환체를 선별하였다. 형질전환체는 pGAPZαA/rhIGF-1 벡터에 포함된 제오신을 발현함으로써 상기의 YPDS Zeo+평판배지 상에서 성장하는 것이다.
pGAPZαA/rhIGF-1 재조합 유전자가 복수 삽입정도가 많을수록 형질전환제의 제오신에 대한 내성정도가 증가하고, 또한 다량의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 생산하게 된다. 이에 형질전환체의 게놈상에 pGAPZαA/rhIGF-1가 복수삽입(multicopy integration)된 것을 선별하기 위하여 다양한 농도의 YPD-Zeo+(1 % 효모추출액, 2 % 펩톤, 2 % 포도당, 0.25-2.0 ㎎/㎖의 제오신) 평판배지에서 형질전환체를 배양하였다. 0.25, 1, 2 ㎎/㎖의 제오신을 포함하는 배지에서 자란 형질전환체가 선별되었으며, 2 ㎎/㎖의 제오신을 포함하는 배지에서 안정적 배양된 형질전환체를 선별하였다. 선별된 피키아 파스토리스/rhIGF-1은 2001년 10월 11일자로 기탁되어 KCCM10323를 수여받았다.
실시예 3: 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 발현
(1) 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 발현
피키아 파스토리스/rhIGF-1을 10 ㎖ YPD 배지에 접종하여, 200 rpm, 28 ℃에서 1일간 배양하였다. 피키아 파스토리스/피키아 파스토리스/rhIGF-1 100 ㎕을 50 ㎖ YPD 배지로 재부유하고, 배플드 플라스크(baffled flask)에서 200 rpm으로 28℃에서 4일간 배양하였다. 배양액은 배양 시간대별(24 hr, 48 hr, 72 hr, 96 hr)로 각각 1 ㎖씩 수득하여 원심분리하고, 상층액만을 새 튜브에 모아 다음 분석 전까지 -80 ℃로 얼려 보관하였다. 상층액은 피키아 파스토리스/rhIGF-1에서 분비된 인슐린 유사 성장인자-1을 포함하고 있다. 상층액은 트리신 SDS-PAGE(sodiumdodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis)로 분석하였다.
도 2 는 피키아 파스토리스/rhIGF-1을 배양하고, 배양 시간대별(24 hr, 48 hr, 72 hr, 96 hr) 재조합 인간 인슐린 유사 성장인자-1을 전기영동으로 확인한 사진이다. M 은 분자량 마커(Biorad Cat No. 161-0326)이고, 레인 1 내지 4는 배양시간별 배양 상층액을 나타낸 것이다. 도 2에서 7.5 kDa의 단백질이 생성되었음을 확인할 수 있다. SDS-PAGE로 시판되고 있는 재조합 IGF-1의 10 mg/L, 50 mg/L, 100 mg/L, 150 mg/L, 200 mg/L 농도와 비교하여 본 실험에서 발현시킨 재조합 IGF-1이 약 100 mg/L 정도로 발현된다는 것을 확인하였다.
(2) 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 검정(Western blot)
도 2에서 확인된 단백질이 피키아 파스토리스/rhIGF-1에서 발현된 단백질이 재조합 인슐린 유사 성장인자-1인지를 확인하고자 웨스턴 블롯을 실시하였다.
도 2의 전기영동 젤에 토끼 항-인간-인슐린 유사 성장인자-1(Rabbit anti-human insulin like growth factor-1, 고마 바이오텍사) 항체를 상온에서 1시간 반응시키고, 알칼라인 포스포테이트를 포함하는 항-토끼 IgG(Alkaline phosphotate-conjugated anti-rabbit IgG, Promega)를 상온에서 30분간 반응시켜 발색을 확인하였다. 그 결과 도 3에서 약 7.5 kDa의 분자량을 갖는 단백질이 발색을 나타내어 재조합 인슐린 유사 성장인자-1임을 확인할 수 있었다.
실시예 4: 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 생리활성 측정
(1) 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 정제
피키아 파스토리스/rhIGF-1을 200 ml YPD 배지에 3일 동안 배양한 후 원심분리하여 상층액만을 얻어내고 70% 암모늄 설페이트(ammonium sulfate)를 사용하여 농축시킨 후 10 ml PBS에 녹여 스펙트럼사의 스펙트라/포르 막(SPECTRUM사, Spectra/Por membrane, MWCO : 3,500)에 넣고 4 ℃에서 교반시키면서 투석(dialysis)하였다. 투석된 샘플을 겔필터레이션(Sephadex G-50 medium, 시그마사 Cat. No. G-50-150)하고 60 mM 소듐 아세테이트 및 500 mM 소듐 클로라이드(pH 5.5) 용출완충액을 사용하여 양이온교환 크로마토그래피(CM-cellulose, 시그마사 Cat. No. C4146)를 수행하였다. 본 정제 과정을 거쳐 약 40 mg/L의 rhIGF-1 단백질을 수득하였다.
(2) 생리활성 검정
피키아 파스토리스/rhIGF-1에서 생산된 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 생리활성을 측정하였다. 피키아 파스토리스/rhIGF-1를 배양한 후 상층액을 수득하고, 희석하여 생리활성을 검정하였다.
생산된 인슐린 유사 성장인자-1 단백질이 생리학적 활성을 지니는지 확인하기 위하여 인슐린 유사 성장인자-1에 의해 증식이 활성화되는 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포를 실험에 이용하였다.
세포를 혈청 배지에 웰(well) 당 0.2×104개 세포가 되도록 96 웰 플레이트에 분주하고 24시간 동안 37 ℃, 5 % 이산화탄소 배양기에서 배양하였다. 웰의 배지를 제거하고 여러 희석배수의 인슐린 유사 성장인자-1을 포함한 무혈청 배지로 바꿔주고 48시간동안 배양하였다. 엘리자 키트(Cell proliferation ELISA, BrdU(colorimetric), Cat No.1 647 229, Roche Diagnotics Coporation)를 사용하여 CHO의 DNA 합성 정도를 측정하여 세포성장 정도를 확인하였다.
도 4a는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 농도에 따른 CHO 세포의 성장정도를 측정한 그래프로, 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 농도가 증가함에 따라 어느 정도까지는 CHO 세포의 성장정도가 증가하나 농도가 매우 높은 경우는 오히려 CHO 세포가 스트레스를 받아 성장정도가 감소함을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1은 생리활성을 가짐을 확인할 수 있었다. 도 4b는 시그마사의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1(Cat. No. I 3769)의 농도에 따른 CHO 세포의 성장 정도를 측정한 그래프이다.
또한 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 처리한 세포(도 5b)를 현미경으로 관찰하여 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 처리하지 않은 대조군(도 5a)과 비교하였다. 그 결과 도 5에 나타난 바와 같이, 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 처리한 CHO 세포에서 성장이 왕성하였다.
상기에 언급한 바와 같이, 본 발명의 pGAPZαA/rhIGF-1로 형질전환된 피키아 파스토리스는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 발현유도제의 사용 없이도 연속적으로 발현시킨다. 또한 세포외로 발현시켜 이후 정제과정이 간편하다. 또한 본 발명의 재조합 인슐린 유사 성장인자-1은 생리학적 활성을 유지하여 왜소증, 제 1형 당뇨병, 류마티스 관절염 및 골다공증질환에 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제(GAPDH) 프로모터(GAP), 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)의 α-인자 리더 서열, 인슐린 유사 성장인자-1 유전자 및 번역종결코드를 포함하는 재조합 벡터 pGAPZαA/rhIGF-1.
  2. pGAPZαA/rhIGF-1로 형질전환된 피키아 파스토리스.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 피키아 파스토리스는 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)인 것인 피키아 파스토리스.
  4. 피키아 파스토리스/rhIGF-1(KCCM10323)에서 발현된 재조합 인슐린 유사 성장인자-1 단백질.
  5. (1) pGAPZαA 벡터에 인슐린 유사 성장인자-1 유전자를 삽입하여 pGAPZαA/rhIGF-1를 제조하고;
    (2) pGAPZαA/rhIGF-1를 피키아 파스토리스 X33에 형질전환하고;
    (3) 형질전환된 피키아 파스토리스 X33은 제오신을 포함하는 배지에 배양하여 pGAPZαA/rhIGF-1가 다수카피로 삽입된 피키아 파스토리스/rhIGF-1를 선별하고;
    (4) 피키아 파스토리스/rhIGF-1를 연속배양하여 인슐린 유사 성장인자-1를세포외로 발현시키고; 및
    (5) 발현된 재조합 인슐린 유사 성장인자-1을 정제하여
    수득하는 것을 포함하는 재조합 인슐린 유사 성장인자-1의 제조방법.
KR1020010075540A 2001-11-30 2001-11-30 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법 KR20030044696A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010075540A KR20030044696A (ko) 2001-11-30 2001-11-30 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010075540A KR20030044696A (ko) 2001-11-30 2001-11-30 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030044696A true KR20030044696A (ko) 2003-06-09

Family

ID=29572450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010075540A KR20030044696A (ko) 2001-11-30 2001-11-30 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030044696A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5612198A (en) * 1990-09-04 1997-03-18 The Salk Institute Production of insulin-like growth factor-1 in methylotrophic yeast cells
US6207806B1 (en) * 1995-04-14 2001-03-27 Cephalon Inc. IGF-I purification process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5612198A (en) * 1990-09-04 1997-03-18 The Salk Institute Production of insulin-like growth factor-1 in methylotrophic yeast cells
US6207806B1 (en) * 1995-04-14 2001-03-27 Cephalon Inc. IGF-I purification process

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Biotechnology (N Y). 1993 Aug;11(8):905-10. *
Mol Cell Biol. 1985 Dec;5(12):3376-85 *
Nature. 1983 Dec 8-14;306(5943):609-11 *
Yeast. 1998 Jun 15;14(8):783-90. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4693973A (en) DNA sequences, recombinant DNA molecules and processes for producing bovine growth hormone-like polypeptides in high yield
JP3276933B2 (ja) エリスロポエチン活性を有する糖蛋白質の製造方法
EP2859014B1 (en) Fibroblast growth factor 21 variants
KR100467751B1 (ko) 생체내 에리스로포이에틴 활성이 증진된 융합단백질
KR101229995B1 (ko) 생체내 에리스로포이에틴 활성이 증진된 융합단백질
RU2283846C2 (ru) Предшественник инсулина, способ его получения и применение
EP0214826A2 (en) Insulin analogues and method of preparing the same
JP2003511018A (ja) インスリンおよびインスリン類似体の製造を改善するcペプチド
EP1456385B1 (en) Growth hormone fusion protein
CZ292703B6 (cs) Mutantní proteiny lidského interleukinu-4
US6376218B1 (en) Expression system for producing recombinant human erythropoietin, method for purifying secreted human erythropoietin and uses thereof
US20170334971A1 (en) Alpha-1-Antitrypsin (A1AT) Fusion Proteins and Uses Thereof
WO2009156511A2 (en) N-glycosylated human growth hormone with prolonged circulatory half-life
CN112851791B (zh) 一种新型抗代谢紊乱的fgf类似物及其应用
CA2098639A1 (en) Bone stimulating, non-vasoactive parathyroid hormone variants
KR20030044696A (ko) 피키아 파스토리스에서 재조합 인슐린 유사 성장인자-1단백질을 연속적으로 생산하는 방법
AU2019218315A1 (en) Codon optimized precursor gene and signal peptide gene of human insulin analogue
JP2002529100A (ja) 組換えヒトエリスロポイエチンを発現する宿主細胞
KR970009158B1 (ko) 돼지 성장호르몬 동족체
AU594950B2 (en) Production of human somatomedin c
KR20210010365A (ko) 단백질 또는 폴리펩타이드 생산용 융합태그
Ding et al. Expression of monomeric insulin precursor in Pichia pastoris and its conversion into monomeric B27 Lys destripeptide insulin by tryptic hydrolysis
EP1010758A2 (en) An expression system for producing recombinant human erythropoietin, a method for purifying the secreted human erythropoietin and uses thereof
RU2340628C2 (ru) Слитый белок, ингибирующий рецепторную передачу сигнала гормона роста (варианты), способ его получения и очистки и фармацевтическая композиция на его основе
KR960006121B1 (ko) 인간 상피세포 성장인자(hEGF) 발현벡터 및 그를 이용한 hEGF의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application