수성이상계를 이용한 재조합 hGM-CSF의 in situ 분리

In situ recovery of recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (hGM-CSF) was performed in transgenic Nicotiana tabacum cell suspension cultures. Aqueous two-phase systems (ATPS) were used to utilize its biocompatibility. Transgenic plant cells could be grown up to 15.7 g/L in normal medium and 18.6 g/L in ATPS composed of 6% (w/w) polyethylene glycol (PEG) 20,000 and 10% (w/w) dextran 2,000,000. It was proved that the A TPS was not harmful to cell growth. In addition, It is expected to recover hGM-CSF simultaneously with cell growth. Using this method, maximum hGM-CSF concentration at 1.64 ng/mL was obtained on day 3.

본 연구에서는 hGM-CSF를 생산해 배지 내로 분바하도록 유전자 조작된 Nicotiana tabacum 세포를 수성이상계 내에서 배양하여 in situ recovery를 시도하였다. 특히 식물세포 자체의 생상에 큰 영향을 주지 않으면서도 일반 배지에서 회수한 단백질에 비해 많은 양을 생산할 수 있는 수성이상계 시스템을 선정하였다. 6% (w/w) PEG 20,000과 10% (w/w) dextran 2.000,000 을 이용하는 경우 최대 세포 농도가 18.6 g/L 로, 일반배지를 사용하는 경우 (15.7 g/L)에 비해 저해가 없음을 확인하였다. 또한 목적 단백질인 hGM-CSF의 생산에 있어서도 위의 시스템의 경우 dextran-rich phase인 아랫 상으로 분배됨으로 인해 회수가 쉬울 것으로 확인되었으며 그 생산량 또한 일반배지에서의 생산량 (1.5 ng/mL)에 비해 크게 다르지 않음을 확인할 수 있었다. 따라서 hGM-CSF의 회수를 위한 in situ recovery 시스템에 있어서 수성이상계의 이용 가능성을 확인하였다.