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영어

An immunosuppressive agent, human cytotoxic T lymphocyte antigen 4 (hCTLA4), is used for the prevention of graft rejection and treatment of autoimmune diseases. hCTLA4-Ig, a CTLA4-immunoglobulin fusion protein, was produced and secreted from transgenic rice cell suspension cultures using rice a-amylase (RAmy3D) expression system. In this system, hCTLA4-Ig expression was regulated metabolically by sugar starvation. For the purpose of improving hCTLA4-Ig production, the effects of osmotic pressure was investigated in suspension cultures of transgenic rice cells. The highest production level was achieved at 40 mM sorbitol (140 mOsm․kg-1 H2O). Using the medium with 8 mM glucose, the level of hCTLA4-Ig in the medium reached 45.3 mg/L. By adjusting the osmotic pressure of induction medium, it was found that the hCTLA4-Ig production could be increased up to 2.1-fold compared with that in batch culture.

한국어

식물세포의 느린 생장과 낮은 생산량의 이유로 지금까지는 주로 미생물이나 동물세포에서 유전자 재조합 단백질을 생산하여 왔다. 그러나 저렴한 배지 가격, 동물 유래 바이러스 감염 위험성으로부터의 안정성, glycosylation 등의 post-translational modification이 가능하다는 장점들로 인하여 최근 들어 식물세포배양은 생물학적 활성을 가진 고부가가치의 단백질을 생산하는데 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 생장배지에 첨가했던 sucrose의 소비와 induction 배지로의 교환에서 오는 배지내의 삼투압을 조절하여 hCTLA4-Ig의 생산성을 높이고자 하였다. 다양한 삼투압 조절제 첨가실험을 통해 sorbitol을 선별하고, 40 mM의 sorbitol 첨가에서 상대적으로 높은 생존도와 induction 후 7일째 대조구보다 1.7배 높은 생산성을 확인하였다. 또한, 저농도의 glucose 첨가를 통한 생산성 증대에 있어서는 8 mM glucose에서 induction 이후에도 높은 세포농도를 유지하면서 최대 37.3mg/L까지 hCTLA4-Ig 생산량을 증가시켰다. 5-L bioreactor에서 회분식 배양과 induction시의 hCTLA4-Ig 생산량을 비교한 결과 induction시 배양 18일째 최고 45.3 mg/L까지 높일 수 있었으며, 회분식 배양에 비해 2.1배 증가됨을 확인하였다.