KR20140007358A

KR20140007358A - 형질전환 쌀 알곡으로부터 인간 혈청 알부민을 추출하는 방법

Info

Publication number: KR20140007358A
Application number: KR1020137019184A
Authority: KR
Inventors: 다이창 양; 양 허; 광페이 리
Original assignee: 헬스젠 바이오테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2014-01-17
Also published as: CA2821368A1; ES2569343T3; CA2821368C; AU2011348961B2; JP5908496B2; WO2012083579A1; BR112013015802B1; BR112013015802A2; KR101830803B1; US9255138B2; US20160122414A1; JP2014501741A; EP2655397B1; CN102127164B; EP2655397A4; CN102127164A; US10183984B2; ZA201304359B; US20120202973A1; EP2655397A1

Abstract

본 발명은 형질전환 쌀 알곡으로부터 인간 혈청 알부민을 추출하는 방법을 제공하며, 다음 단계를 포함한다: 1) 껍질이 벗겨지지 않은 쌀 알곡을 제분하고, 제분된 쌀 알곡을 추출 버퍼와 혼합하고 교반하면서 추출하여 혼합물 I를 얻는 단계; 2) 혼합물 I의 pH를 4.0~4.5로 조절하고 1~12시간 동안 침전시켜 혼합물 II를 얻는 단계; 3) 혼합물 II를 여과하고 여과물을 수집하여 고농도의 인간 혈청 알부민을 포함하는 용액을 얻는 단계. 상기 방법은 rHSA의 추가 정제를 위한 근거를 제공한다.

Description

형질전환 쌀 알곡으로부터 인간 혈청 알부민을 추출하는 방법{Method for Extracting Human Serum Albumin from Transgenic Rice Grain}

본 발명은 바이오기술 분야에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 형질전환 쌀 알곡으로부터 재조합 인간 혈청 알부민(rHSA)을 추출하는 방법에 관한 것이다.

인간 혈청 알부민(HSA)은 585개 아미노산으로 이루어지고, 66.5kD의 분자량과 4.7~4.9 사이의 등전점을 가지는 단일 사슬이며, 비-당화 단백질이다. 이는 인간 혈장에서 가장 풍부한 단백질이며, 전체 혈장 단백질의 약 60%를 차지한다. 인간 혈액의 리터당 약 40g의 HSA가 존재한다. 혈장에 존재하는 것을 제외하고, HSA는 또한 조직 및 신체 분비물, 피부 및 림프강에서 발견된다. 정상적인 생리학적 조건하에서, HSA는 혈장 콜로이드 삼투압을 유지하고, 영양분을 제공하고, 상처의 합생을 촉진하고, 담체로서, 혈액에 있는 호르몬, 생물학적 활성 물질 및 약물과 같은 여러 소수성 생물학적 분자의 수송에 참여하는 효과를 가진다. 따라서, HSA는 혈액의 손실, 불에 의한 화상, 물에 의한 화상, 성형수술 및 뇌손상에 의해 유발된 저단백혈증의 치료뿐만 아니라 간경변, 수신증 등의 치료에 임상적으로 주로 사용되는 중요 의학적 단백질이다.

현재, 임상적 용도의 HSA는 인간 혈장의 추출과 분리에 의해 주로 제조된다. 그러나, 이런 제조 방법은 다음 단점을 가진다: 한편으론, 혈장의 원료가 불충분한데, 즉 제한된 혈액 공급은 HSA 및 이의 관련 조합제의 생산 요구를 충족할 수 없으며; 다른 한편으론, 혈액 자체가 잠재적으로 위험 인자가 될 수 있는데, 예를 들어, 혈액은 간염 바이러스, 인간 면역결핍 바이러스(HIV) 등과 같은 위험한 감염성 병원균을 포함할 수 있으며, 이는 혈장으로부터 추출된 HSA의 사용에 관해 커다란 우려를 일으킨다. 따라서, HSA를 생산하는 다른 방법을 개발하는 것이 시급하다.

현대 DNA 재조합 및 합성 기술의 발전에 의해, 연구자들은 재조합 인간 혈청 알부민(rHSA)의 생산과 사용에 현저한 관심을 가진다. 지금까지, 다양한 발현 시스템이 rHSA의 대량 생산에 실험적으로 사용되었다. 예를 들어, 대장균(colon bacillus)(Latta, M. et al., Bio/Technology, 5:1309-1314, (1987)), 고초균(bacillus subtilis)(Saunders, C. W. et al, J. Bacteriol. 169: 2917-2925, (1987))와 같은 원핵생물, 효모(WO 00/44772, EP0683233A2, US 5612196)와 같은 진핵생물 및 또한 동물 세포의 배양이 rHSA의 생산에 사용되었다. 그러나, 이런 방법은 낮은 발현 수준 또는 높은 생산 비용 때문에 산업적 생산에 적합하지 않다.

본 발명자들의 중국특허출원 No.200510019084는 생체반응기로서 쌀 배젖 세포를 사용하는 rHSA를 생산하는 방법을 개시하며, rHSA의 쌀의 배젖 세포의 내막계 속으로의 진입을 매개하고 쌀 배젖의 단백질체에 rHSA를 저장하기 위해 쌀 배젖에서 특이적으로 발현된 프로모터 및 신호 펩타이드를 사용하여, rHSA가 쌀 씨에 막대하게 축적되어 최종적으로 높은 발현 수준에 도달하게 하는 단계를 포함한다. 얻은 rHSA의 발현 수준은 쌀 씨의 중량을 기초로 적어도 0.3% 이상이다. 상기 방법은 높은 발현 수준과 낮은 비용의 이점을 가지며, 따라서 단백질 약물의 생산을 위한 새로운 전략을 개발할 가능성을 제공한다.

현재, 형질전환 쌀 알곡으로부터 rHSA를 추출하기 위한 완전한 생산 방법이 존재하지 않는다. 형질전환 쌀 알곡으로부터 단백질을 추출하는 방법과 공정을 규정하고, 표적 단백질의 추출 효율을 증가시키고 비-표적 단백질의 추출 수율을 감소시키는 것이 연구와 기술 개발의 중요 요소이다. 본 발명은 대용량으로 형질전환 쌀 알곡으로부터 rHSA의 고효율 추출을 위한 기술과 방법을 규정한다.

본 발명의 목적은 형질전환 쌀 알곡으로부터 재조합 인간 혈청 알부민(rHSA)을 추출하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 성취하기 위해서, 본 발명은 다음 기술적 해결책을 제공한다.

형질전환 쌀 알곡으로부터 재조합 인간 혈청 알부민(rHSA)을 추출하는 방법은 다음 단계를 포함한다:

1) 재조합 인간 혈청 알부민을 포함하는 형질전환 페디 쌀의 겉껍질을 제거하고, 껍질이 벗겨지지 않은 쌀 알곡을 제분하고, 형질전환 제분된 쌀 알곡을 추출 버퍼와 혼합하고 교반하면서 추출하여 혼합물 I를 얻는 단계;

2) 단계 1)의 혼합물 I의 pH를 4.0~4.5로 조절하고 1~12시간 동안 침전시켜 혼합물 II를 얻는 단계;

3) 단계 2)의 혼합물 II를 여과하고 여과물을 수집하여 고농도의 재조합 인간 혈청 알부민을 포함하는 용액을 얻는 단계.

구체적으로, 단계 1)에서, 쌀 배젖 세포에서 전분 과립들 중에 재조합 인간 혈청 알부민이 존재하기 때문에, 비-표적 단백질의 추출 수율을 낮추기 위해서, rHSA를 포함하는 형질전환 쌀 알곡이 껍질이 벗겨지고 껍질이 벗겨진 쌀 알곡은 80~120 메시 크기의 분말도를 가진 쌀 분말 또는 가루 쌀로 제분되어 재조합 인간 혈청 알부민의 추출 수율을 향상시킨다.

추출 버퍼는 10~30mM 인산염 버퍼(PBS), 10~20mM 아세트산 나트륨, 10~50mM 황산 암모늄 및 5~40mM 카프릴산 나트륨을 포함하며 추출 버퍼는 6.5~8의 pH를 가진다.

추출 버퍼에서, 상기 황산 암모늄은 바람직하게는 10~30mM, 더욱 바람직하게는 15~30mM 및 가장 바람직하게는 20~30mM의 농도를 가진다.

추출 버퍼에서, 상기 카프릴산 나트륨은 바람직하게는 5~30mM, 더욱 바람직하게는 5~20mM 및 가장 바람직하게는 10~20mM의 농도를 가진다.

예를 들어, 한 실시태양에서, 추출 버퍼는 10~30mM 인산염 버퍼(PBS), 10~20mM 아세트산 나트륨, 15~30mM 황산 암모늄 및 5~20mM 카프릴산 나트륨을 포함하며 추출 버퍼는 6.5~8의 pH를 가진다.

한 바람직한 실시태양에서, 추출 버퍼는 25mM 인산염 버퍼, 20mM 아세트산 나트륨, 20mM 황산 암모늄 및 20mM 카프릴산 나트륨을 포함하며 7.5의 pH를 가진다.

재조합 인간 혈청 알부민의 높은 추출 수율을 얻고 추출 부피와 추출 효율 사이의 관계를 조화시키기 위해서, 쌀 분말이 1:5 내지 1:10의 w/v 비(kg/L, 가루 쌀의 중량/추출 버퍼의 부피)로 추출 버퍼와 혼합된 후, 분당 60회(rpm)으로 교반하면서 1~3시간 동안 추출된다. 1:5 내지 1:10 범위의 비는 재조합 인간 혈청 알부민의 추출 효율에 뚜렷한 영향을 미치지 않는다는 것이 실험에 의해 입증된다. 비용과 추출 부피를 감소시키기 위해서, 형질전환 가루 쌀은 바람직하게는 1:5의 w/v(kg/L) 비로 추출 버퍼와 혼합되고 추출 시간은 바람직하게는 1~1.5시간이다.

제분된 쌀 알곡으로부터 재조합 인간 혈청 알부민을 최대 효율로 추출하기 위해서, 인간 혈청 알부민은 60℃에서 안정하다는 독특한 특징에 따라, HSA가 60℃에서 변성되지 않는 한 추출 온도의 증가는 전체 단백질 및 재조합 인간 혈청 알부민의 추출 수율을 분명하게 향상시킨다. 따라서, 재조합 인간 혈청 알부민의 추출 수율을 효과적으로 증가시키기 위해서 열 처리가 본 발명에 사용된다. 상기 추출 온도는 45~60℃이며, 바람직하게는 55~60℃이다.

재조합 인간 혈청 알부민과 비-표적 단백질 둘 다의 추출은 가열과 높은 pH 조건하에서 향상되기 때문에, 상기 방법의 다른 비-표적 단백질들을 제거하는 것은 인간 혈청 알부민의 등전점에서 쌀 배젖의 저장 단백질을 침전시킴으로써 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 단계 2)에서 침전 과정은 낮은 pH에서 실행된다. 추출 이후, 추출된 혼합물을 pH 4.0~4.5로 조절한 후, 혼합물은 실온에서 적어도 1시간 동안 침전되어 가열과 높은 pH 조건하에서 추출 공정에 의해 생산된 과량의 비-표적 단백질들의 부정적 효과를 제거한다. 한 실시태양에서, 아세트산이 사용되어 pH를 4.0~4.5, 바람직하게는 4.5로 조절하며; 침전 시간은 1~12시간, 바람직하게는 3~12시간 및 더욱 바람직하게는 6시간이다.

가루 쌀에 존재한 전분 과립과 액체 부분 사이의 상이한 물리적 특징에 따라, 일상적인 기술과 장비가 단백질 추출물로부터 원치않는 물질들을 분리하는데 사용될 수 있다. 단계 2)에서 침전 공정으로부터 얻은 추출 혼합물은 압력 여과 또는 다른 동일한 장비를 통해 고체-액체 분리를 거쳐서, 표적 단백질로부터 폐 전분을 효율적으로 대용량으로 분리하는 목적을 성취한다. 본 발명은 최종적으로 고농도의 재조합 인간 혈청 알부민을 포함하는 용액을 얻기 위한 단순하고, 빠르며 저가인 방법을 제공한다.

한 실시태양에서, 상기 여과는 필터 천 형태 플레이트-프레임 프레스 필터에 의한 압력 여과에 의한 여과 후, 속 빈 섬유막을 사용하는 미세 여과에 의한 여과 단계를 포함한다. 상기 속 빈 섬유막은 폴리에터설폰 속 빈 섬유막으로 제조되며, 0.20㎛~0.45㎛ 및 바람직하게는 0.22㎛ 지름의 구멍 크기를 가진다.

본 발명의 방법에 따라 제조된 재조합 인간 혈청 알부민을 포함하는 용액에서, 재조합 인간 혈청 알부민의 농도는 0.65~0.66mg/mL이며; 전체 단백질의 최초 농도는 6.90~7.05mg/mL이며 침전 단계 이후 약 2.8mg/mL로 감소하며; 비-표적 단백질의 함량은 실질적으로 감소한다.

본 발명의 기술적 해결책은 다음 이점을 가진다:

1. 재조합 인간 혈청 알부민의 추출 효율은 상이한 pH와 상이한 염 농도의 조합에 의해 향상된다. 데이터는 본 발명에 따라 얻은 추출물에서 재조합 인간 혈청 알부민의 농도는 0.65~0.66mg/mL인 반면, 종래 기술에 의해 얻은 농도는 단지 0.30~0.315mg/mL인 것을 나타내었다. 따라서, 본 발명의 개선된 방법을 적용함으로써, 동일 중량의 제분된 쌀로부터 재조합 인간 혈청 알부민의 추출량은 1.15배 증가된다.

2. 비-표적 단백질의 추출 효율은 감소한다. 본 발명에 따른 최초 추출물에서 전체 단백질의 농도는 6.90~7.05mg/mL이며 침전 단계 이후 전체 단백질의 함량은 2.46배 감소한 2.8mg/mL이다.

3. 후속 정제 단계 속에 주입될 수 있는 미생물 오염을 제거하고 생산 과정에서 발생할 수 있는 박테리아 내독소의 양을 감소시키는 미세여과 단계의 개선에 의해 무균 효과 또는 살균 효과가 향상된다.

도 1은 제분된 형질전환 쌀 알곡으로부터 전체 단백질의 추출 수율에 대한 상이한 추출 온도와 시간을 조합한 효과를 도시하는 그래프이다.
도 2는 제분된 형질전환 쌀 알곡으로부터 rHSA의 추출 수율에 대한 상이한 추출 온도와 시간을 조합한 효과를 도시하는 그래프이다.
도 3은 상이한 추출 온도와 시간의 직교 조합(orthogonal combination)에 의해 얻은 샘플들의 SDS-PAGE의 이미지이다.
도 4는 제분된 형질전환 쌀 알곡으로부터 전체 단백질의 추출 수율에 대한 황산 암모늄의 상이한 pH와 염 농도를 조합한 효과를 도시하는 그래프이다.
도 5는 제분된 형질전환 쌀 알곡으로부터 rHSA의 추출 수율에 대한 황산 암모늄의 상이한 pH와 염 농도를 조합한 효과를 도시하는 그래프이다.
도 6은 황산 암모늄의 상이한 pH와 염 농도의 직교 조합에 의해 얻은 샘플들의 SDS-PAGE의 이미지이다.
도 7은 전체 단백질의 추출 수율에 대한 카프릴산 나트륨의 상이한 농도와 침전 시간에 효과를 도시하는 그래프이다.
도 8은 카프릴산 나트륨의 상이한 농도와 침전 시간에서 얻은 추출 샘플들의 SDS-PAGE의 이미지이다.
도 9는 상이한 pH와 침전 시간에서 얻은 추출 샘플들의 SDS-PAGE의 이미지이다.
도 10은 상이한 구멍 크기의 막으로 여과하기 이전 및 이후 추출 용액의 전체 단백질에서 rHSA의 백분율을 도시하는 도표이다.

본 발명의 특징들과 이점들은 다음 실시예들로부터 추가로 이해될 수 있다. 실시예들은 단지 예시적이며 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 해석돼지 않아야 한다.

실시예 1: 본 발명의 개선된 방법에 따른 rHSA 의 추출

본 발명자들의 중국특허출원 No.200510019084에 개시된 방법에 따라 형질전환 쌀을 제조할 수 있다. 패디 쌀을 껍질을 벗겨 절반 연마된 쌀을 얻었고 제분하여 80~100 메시의 분말도를 가진 제분된 쌀을 얻었다. 제분된 쌀을 1:5(w/v, kg/L)의 비로 추출 버퍼와 혼합하고, 60℃에서 1.5시간 동안 추출하였다. 추출 버퍼의 구성요소는 25mM 인산염 버퍼, 20mM 아세트산 나트륨, 10mM 황산 암모늄, 10mM 카프릴산 나트륨이다; pH 7.5. 얻은 혼합물을 아세트산으로 pH 4.5로 조절하고 적어도 3시간 동안 방치하여 비-표적 단백질을 침전시켰다. 그런 후에 얻은 혼합물을 연속적으로 플레이트-프레임 프레스 필터(필터 천 형태)를 사용하는 압력 여과하고 0.22㎛의 구멍 크기를 가진 속 빈 섬유 컬럼에 의해 미세 여과하여, rHSA를 포함하는 상층액을 얻었다. rHSA의 농도는 약 0.66mg/mL이었다.

실시예 2: 당해기술 분야의 종래 방법에 따른 rHSA 의 추출

본 발명자들의 중국특허출원 No.200510019084에 개시된 방법에 따라 형질전환 쌀을 제조할 수 있다. 패디 쌀을 껍질을 벗겨 절반 연마된 쌀을 얻었고 제분하여 80~100 메시의 분말도를 가진 제분된 쌀을 얻었다. 제분된 쌀을 1:5(w/v, kg/L)의 비로 추출 버퍼와 혼합하고, 실온에서 1시간 동안 추출하였다. 추출 버퍼의 구성요소는 25mM 인산염 버퍼 및 20mM 아세트산 나트륨이다; pH 6.5. 얻은 혼합물을 아세트산으로 pH 4.5로 조절하고 1시간 동안 방치하여 침전을 생성하였다. 그런 후에 얻은 혼합물을 연속적으로 플레이트-프레임 프레스 필터(필터 천 형태)를 사용하는 압력 여과하고 0.45㎛의 구멍 크기를 가진 속 빈 섬유 컬럼에 의해 미세 여과하여, rHSA를 포함하는 상층액을 얻었다. rHSA의 농도는 약 0.314mg/mL이었다. 본 발명의 개선된 방법과 비교하여, 전체 단백질의 함량은 단지 45.5%이었고 rHSA의 함량은 47.7%이었다(도 1 내지 3).

실시예 3: rHSA 의 추출 수율에 대한 추출 온도와 시간의 효과

이 실시예는 상이한 온도(각각 45℃, 50℃, 55℃, 60℃) 및 상이한 추출 시간(각각 20분, 40분, 80분)에 대한 직교 조합을 실행하여 상이한 추출 샘플을 얻었다. BCA 방법을 사용하여 각 샘플에 있는 전체 단백질의 농도를 측정하였고 ELISA를 사용하여 각 샘플에 있는 rHSA의 농도를 측정하였다. 결과는 각각 도 1 및 2에 도시되었다. 각 샘플에 SDS-PAGE를 실시하였고 전기영동 사진은 도 3에 도시되었다.

도 1 및 2로부터 추출 시간과 온도의 증가에 의해, 제분된 쌀의 추출물에서 전체 단백질 및 rHSA의 농도가 상응하여 증가한다는 것을 알 수 있다. 추출 온도는 추출 시간보다 추출 효율에 더 큰 영향을 미쳤다. rHSA의 최고 추출 효율은 추출을 60℃에서 60분 동안 실행하였을 때 얻었다. 도 3의 전기영동 사진으로부터, 상이한 온도와 시간 조건하에서, 추출된 단백질들의 스펙트럼 밴드는 분자량이 rHSA의 분자량보다 더 큰 영역에서 현저한 차이를 가진 반면, 분자량이 상이한 추출 조건에서 rHSA의 분자량보다 낮은 영역에서는 동일하였다.

실시예 4: rHSA 의 추출 수율에 대한 추출 버퍼의 pH 값 및 황산 암모늄의 염 농도의 영향

이 실시예는 55℃에서 60분 동안 추출하는 일정한 조건을 사용하였다. 제분된 쌀과 추출 버퍼의 비율(w/v, kg/L)은 1:5이었다. 황산 암모늄의 상이한 농도(각각 0, 10, 30, 50mM) 및 추출 버퍼의 pH(각각 pH 6.5, 7, 7.5, 8)에 대해 직교 조합을 실행하였다. BCA 방법을 사용하여 전체 단백질의 농도를 측정하였고 ELISA를 사용하여 각 샘플에서 rHSA의 농도를 측정하였다. 결과는 각각 도 4와 5에 도시되었다. 황산 암모늄의 상이한 농도 및 추출 버퍼의 pH의 직교 조합에 의해 얻은 샘플들의 SDS-PAGE는 도 6에 도시되었다.

도 4 및 5의 결과로부터 추출 버퍼의 pH 및 염 농도의 증가에 의해, 제분된 쌀의 추출물에서 전체 단백질 및 rHSA의 농도는 상응하여 증가하였지만, 각각의 경우에 편차가 있었다는 것을 알 수 있다. 추출 버퍼의 pH는 추출 버퍼의 염 농도보다 rHSA의 추출 수율에 현저하게 큰 영향을 미쳤다. 추출 버퍼의 pH는 7.5이고 염 농도는 10mM인 조건하에서, rHSA의 추출 효율은 최고였다. 상이한 추출 시간과 온도와 비교하여, 상이한 pH 및 염 농도는 추출된 단백질들의 밴드에 단지 적은 영향을 미쳤다. 도 6에 도시된 대로, 더 높은 pH에서, rHSA의 주요 밴드 이상으로 약간 더 작은 밴드들이 있는 반면, 다른 주요 밴드는 동일하게 유지되었다.

실시예 5: rHSA 의 추출 수율에 대한 침전 시간과 카프릴산 나트륨의 농도의 효과

카프릴산 나트륨의 농도는 각각 10mM, 20mM, 30mM 및 40mM으로 제공되어 카프릴산 나트륨의 농도의 증가가 rHSA에 더 나은 보호 효과를 가지는 지를 검사하였다. 추출 후에, 아세트산을 첨가하여 pH 4.5로 조절하였고 얻은 혼합물을 각각 0h, 1h, 2h, 3h 및 밤새 동안 침전하여 단백질의 농도를 측정하였다. 전체 단백질의 추출물에 대한 상이한 침전 시간과 카프릴산 나트륨의 농도의 효과는 도 7에 도시되었다. 카프릴산 나트륨의 상이한 농도와 침전 시간에서 얻은 샘플들의 SDS-PAGE 패턴은 도 8에 도시되었다. 도 7 및 8의 추출물은 추출 이후이나 pH를 조절하기 전 혼합물 샘플들을 의미하였다.

도 7 및 8로부터 추출 용액의 pH를 4.5로 조절하는 사건은 다량의 침전된 rHSA를 초래하였다는 것을 알 수 있다. 침전 시간이 증가함에 따라, 침전된 rHSA의 일부가 재용해되었다. 밤새 침전 후, 전체 단백질의 평균 농도는 침전 이전 값을 기초로 78%이었고 밤새 침전 후 분해 현상이 없었다. 한편 분해된 밴드 및 비-표적 단백질은 침전 과정 동안 크게 침전되었다. 20mM의 카프릴산 나트륨은 최고의 보호 효과를 가진 반면, 더 높은 농도는 증가된 침전을 유발하였다는 것이 나타났다.

실시예 6: 침전 효율에 대한 pH 및 시간의 효과

침전 효율에 대한 pH 및 시간의 효과를 측정하기 위해서, 제분된 쌀을 1:5의 비율(w/v, kg/L)로 추출 버퍼(25mM의 인산염 버퍼, 10mM의 황산 암모늄, 10mM의 카프릴산 나트륨, pH 7.5)로 혼합한 후, 60℃에서 1시간 동안 교반하면서 추출하였다. 제분된 쌀 알곡의 얻은 추출물을 6개의 동일한 부분으로 나눴고, 각각 pH 4.5, 4.4, 4.3, 4.2, 4.1, 4.0으로 조절하였다. pH-조절된 추출물을 실온에서 각각 1 및 2시간 동안 교반 침대에서 흔들었고, 뒤이어 샘플링하였다. 샘플들의 SDS-PAGE 패턴은 도 9에 도시되었다. 도 9의 추출물은 추출 이후이나 pH를 조절하기 전 혼합물 샘플들을 의미하였다.

도 9의 SDS-PAGE 패턴으로부터 pH가 감소함에 따라, rHSA의 손실과 함께, 비-표적 단백질의 침전 효율이 향상될 수 있다는 것을 알 수 있다. 침전 시간의 연장은 침전 효율에 긍정적인 효과를 가진다. 4.1 이하의 pH에서, 거대분자 밴드가 완전히 침전되었다. 처리 시스템의 기술적 필요조건을 고려하고 표적 rHSA의 손실을 최소화하기 위해, pH 4.5에서 침전하는 것이 바람직하다.

실시예 7: 미세 여과 단계에서 상이한 크기의 폴리에터설폰 ( PES ) 속 빈 섬유 막를 사용하는 살균 효과들 사이의 비교

1. 쌀에서 박테리아를 제거하는 것에 대한 상이한 필터막에 의한 미세 여과의 효과

이 실시예에 사용된 용액 샘플들은 압력 여과에 의한 깨끗한 여과물이었고, 이는 파일롯 용량(pilot scale) 생산에서 본 발명에 따른 개선된 방법을 사용하여 형질전환 제분된 쌀의 처리에 의해 얻었다. 샘플들을 각각 0.20㎛ 및 0.45㎛의 구멍 크기를 가진 소형 속 빈 섬유 컬럼으로 처리하였다. 처리 이전 최초 용액 및 처리 이후 여과물을 수집하였다. 0.1ml의 최초 용액 또는 이의 희석 용액을 각각 LB 플레이트에 도포하여 2개의 필터막의 살균 효과를 검토하였다. 결과는 표 1에 도시되었다. 여과 이전 또는 이후 용액에서 재조합 인간 혈청 알부민 및 전체 단백질의 농도를 측정하였고, 전체 단백질에서 재조합 인간 혈청 알부민의 백분율을 계산하였다. 백분율 막대 그래프는 도 10에 도시되었다.

희석도 1.0 10^-1 10^-2 10^-3 10^-4 10^-5 CFU

압력 여과 후 샘플 382 37 2 2 0 1 3800

0.45㎛ 여과 후 샘플 41 7 0 0 0 0 400-700

0.20㎛ 여과 후 샘플 0 0 0 0 0 0 0

표 1의 결과로부터 0.45㎛ 속 빈 섬유막은 압력 여과에 의한 여과물에서 살아있는 박테리아의 50%~90%를 제거할 수 있으며, 반대로 0.20㎛ 속 빈 섬유막은 여과물에서 살아있는 박테리아의 100%를 제거할 수 있어서, 미생물 오염은 여과물을 통과하는 후속 정제 단계로 도입되지 않을 수 있어서, 생산 방법에서 박테리아 내독소의 함량을 감소시킨다는 것을 알 수 있다.

도 10에 관해서, 0.20㎛ 및 0.45㎛ 속 빈 섬유막의 여과된 샘플들과 비교할 때, 0.20㎛ 막으로 여과될 때, 재조합 인간 혈청 알부민의 손실은 전체 단백질의 손실보다 훨씬 적다. 0.20㎛ 막으로 여과된 추출물은 비교적 더 높은 농도의 재조합 인간 혈청 알부민을 가졌다.

Claims

1) 재조합 인간 혈청 알부민을 포함하는 형질전환 페디 쌀의 겉껍질을 제거하고, 껍질이 벗겨지지 않은 쌀 알곡을 제분하고, 형질전환 제분된 쌀 알곡을 추출 버퍼와 혼합하고 교반하면서 추출하여 혼합물 I를 얻는 단계;
2) 단계 1)의 혼합물 I의 pH를 4.0~4.5로 조절하고 1~12시간 동안 침전시켜 혼합물 II를 얻는 단계;
3) 단계 2)의 혼합물 II를 여과하고 여과물을 수집하여 고농도의 재조합 인간 혈청 알부민을 포함하는 용액을 얻는 단계
를 포함하여 형질전환 쌀 알곡으로부터 재조합 인간 혈청 알부민을 추출하는 방법.

제 1 항에 있어서,
단계 1)에서 상기 형질전환 제분된 쌀 알곡은 80~120 메시의 분말도를 가지는 방법.

제 1 항에 있어서,
단계 1)에서 상기 추출 버퍼는 10~30mM 인산염 버퍼, 10~20mM 아세트산 나트륨, 10~50mM 황산 암모늄 및 5~40mM 카프릴산 나트륨을 포함하며 6.5~8의 pH를 가지는 방법.

제 3 항에 있어서,
상기 황산 암모늄은 10~30mM의 농도를 가지며 상기 카프릴산 나트륨은 5~30mM의 농도를 가지는 방법.

제 4 항에 있어서,
상기 황산 암모늄은 15~30mM의 농도를 가지며 상기 카프릴산 나트륨은 5~20mM의 농도를 가지는 방법.

제 3 항에 있어서,
상기 추출 버퍼는 7.0~7.5의 pH를 가지는 방법.

제 3 항에 있어서,
상기 추출 버퍼는 25mM 인산염 버퍼, 20mM 아세트산 나트륨, 20mM 황산 암모늄 및 20mM 카프릴산 나트륨을 포함하며 7.5의 pH를 가지는 방법.

제 1 항에 있어서,
단계 1)에서 상기 형질전환 제분된 쌀 알곡 및 상기 추출 버퍼는 1:5 내지 1:10 범위의 w/v(kg/L) 비율로 혼합되며; 추출 시간은 1~3시간이며; 추출 온도는 45~60℃인 방법.

제 8 항에 있어서,
단계 1)에서 상기 형질전환 제분된 쌀 알곡 및 상기 추출 버퍼는 1:5의 w/v(kg/L) 비율로 혼합되며; 추출 시간은 1~1.5시간이며; 추출 온도는 55~60℃인 방법.

제 1 항에 있어서,
단계 2)에서 상기 혼합물 I는 pH 4.0~4.5로 조절된 후 실온에서 3~12 시간 동안 침전되는 방법.

제 10 항에 있어서,
단계 2)에서 상기 혼합물 I는 pH 4.5로 조절되고 밤새 또는 6 시간 동안 침전되는 방법.

제 1 항에 있어서,
단계 3)에서 상기 여과 단계는 필터 천 형태 플레이트-프레임 프레스 필터에 의한 압력 여과에 의한 여과 후, 폴리에터설폰 속 빈 섬유막에 의한 미세 여과 단계를 포함하는 방법.

제 12 항에 있어서,
상기 폴리에터설폰 속 빈 섬유막은 0.20㎛~0.45㎛의 구멍 크기를 가지는 방법.

제 13 항에 있어서,
상기 폴리에터설폰 속 빈 섬유막은 0.22㎛의 구멍 크기를 가지는 방법.