earticle

영어

The production of heterologous protein using GAL promoter in conventional S. cerevisiae has several problems to solve for commercialization. In this research, S. cerevisiae mutant(reg1-501, gal1), which cannot use galactose and has alleviated glucose repression level, is used as host for optimizing induction of GAL promoter. In this experiment, the effects of specific growth rate on specific recombinant protein expression rate were tested in both cases and optimum fed batch fermentation method was obtained in both cases. Through these experiments, optimum condition of recombinant protein production by GAL promoter using S. cerevisiae mutant (reg1-501, gal1) were found.

한국어

본 연구에서 갈락토즈를 거의 이용하지 않고 glucose repression 정도가 줄어든 변이주를 이용하여 fed-batch를 통한 발현최적화를 수행하였다. 두 균주에서의 GAL promoter에 의한 외래단백질 생산시 glucose repression 정도에 대해 조사하였는데 대조구 Y2805는 글루코즈가 다 소비된 후 2～
3시간 지난 후 발현이 시작되나 변이주 Y334는 약 0.5 g/L 글루코즈 농도에서 25%정도의 발현이 이루어짐에 따라 변이 주 Y334는 GAL promoter에 미치는 glucose repression정도가 매우 약한 장점을 확인하였다. 배양 중 재조합 미생물인 두 균주 변이주 Y334와 대조구 효모 Y2805의 plasmid stability
에 대해 조사하였다. mutant Y334의 경우 generation number가 13에 이를때까지 plasmid stability는 거의 95%로 유지되어 매우 안정한 균주임을 알 수 있었으며 대조구 Y2805의 경우도 plasmid stability는 90%로 유지됨을 알 수 있었다.
GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 발현을 위한 최적갈락토즈 농도를 조사하였는데, Y2805는 3% 까지의 높은 갈락토즈 농도에서 최대 발현량을 보였으며 변이주 Y334는 높은 갈락토즈 농도에서 growth inhibition을 보였다. 두 균주를 이용하여 배지중 pH가 외래 단백질 생산에 미치는 영향을
조사하였는데 두 균주 모두 pH 5근처에서 최대 발현량을 보임을 알 수 있었다. GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 글루코즈와 갈락토즈, 에탄올의 소비속도를 조사하였는데, 글루코즈와 에탄올의 소비속도는 거의 비슷하였으나 갈락토즈 소비속도는 Y2805는 0.1232 g/L/hr/O.D.이고, 변이주 Y334는 0.0131 g/L/hr/O.D. 이다. 또한 mutant Y334 와 대조구 효모 Y2805의 Fed-batch시의 올바른 feeding 방법을 구하기 위한 실험을 수행하여 각 균주의 Fed-batch실험에서의 최적 발현 방법을 획득하였다.