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영어

E. coli in combination with bacteriophage λ was used to overcome the intrinsic plasmid instability that is frequently found in recombinant fermentation especially in long-term operation. In order to enhance the stability and productivity, the bacteriophage λNM1070 was used in this study. It is a λ mutant, which is deficient in the synthesis of protein related to DNA packaging and cell lysis. The λNM1070 is also a temperature-sensitive mutant. To optimize the production of recombinant protein in this temperature-sensitive system, the temperature effects on growth and cloned gene expression were investigated for stable and efficient recombinant gene expression. The induction to the lytic state was not complete at 36℃ while the temperature above 40℃ induced the lytic state completely. However, the productivity was decreased at 42℃ by temperature inhibition. The λ-free cell concentration increased with the increase of temperature until 40℃. In conclusion, λ NM1070 has the optimal temperature at 38°C for stability and at 40°C for expression.

한국어

본 연구는 장시간의 산업적인 연속 배양에서 문제가 되는 플라즈미드 불안정성을 극복하기 위해서 박테리오 파아지 람다를 벡터로 이용하였다. 또한, 벡터의 안정성과 생산성을 높이기 위해서 용균과 λ DNA 패키징이 결핍된 돌연변이 람다를 선별하였다. 이 돌연변이 람다는 온도 전환에 의해서 단백질이 생산되는 온도 민감성 돌연변이 cI 유전자를 가지고 있기 때문에 재조합 단백질 생산, λ DNA 복제, 숙주 세포의 안정성 등이 lytic 상태로의 전환을 유도하는 온도에 영향을 받게 된다. 36℃의 배양 온도는 lytic으로 전환이 잘 되지 않았고, 40℃ 이상의 배양 온도는 완전한 lytic 상태를 유도하였다. 그러나 42℃의 배양 온도에서는 생산성이 감소되는 온도 저해 효과가 관찰되었다. 온도가 증가 할수록 박테리오파아지가 들어 있지 않는 대장균의 수는 증가하였고, 이것은 새로운 파아지를 만들 수 있는 박테리오 파이지를 사용하여 재감염을 시키면 완화될 수 있을 것으로 예상된다. 결과적으로 단위 세포당 발현량은 40℃에서 최대를 나타내었고, 안정성이나 총 발현량의 관점에서는 38℃가 최적의 온도로 관찰되었다.