Abstract
The Fab fraction of PDC-E2 specific human monoclonal antibody was produced using recombinant E. coli, and the effects of glucose and acetate were investigated to develop an optimal strategy for recombinant human antibody production. Higher glucose concentration in the culture media resulted inn higher cell growth and glucose consumption rate, which in turn resulted in an increased acetate production rate. When glucose was depleted, cells began to consume acetate as an energy source, and this consumption rate depended on the glucose concentration. When the residual glucose concentration was high, the accumulation of acetate was accelerated due to an increase in the acetate production rate and a decrease in the acetate consumption rate. Futhermore, it was found that a high accumulation of acetate, accompanied by a high glucose concentration, inhibited human antibody formation; the critical acetate concentration was $0.6g/\ell$. During production, a high glucose concentration enhanced cell growth, but inhibited antibody formation due to catabolic repression. Therefore, it is important to keep the concentration of both glucose and acetate as low as possible to increase antibody production after induction. Accordingly, it is important to accurately control the concentration of glucose and acetate in the culture media to obtain high cell densities and high productivity levels of recombinant human antibody.
유전자 재조합 대장균을 이용하여 pyruvate dehydrogenase complex-E2 특이성 인간 모노클론 항체의 Fab부분이 생산되 었다. 재조합 대장균의 고밀도 배양과 이를 통한 재조합 인 간 항체의 고생산성을 확보하기 위한 최적 전략을 개발하기 위해 포도당과 초산의 영향에 대해 조사하였다. 포도당의 농 도가 높을수록 세포의 성장속도는 빨라지고 포도당의 소모속 도도 빨라짐을 알 수 있었다, 이때 포도당의 소모속도가 빨 라질수록 초산의 대사 부산물로서의 생성속도도 빨라졌다. 그러나 포도당이 고갈되면 일단 축적된 초산은 에너지원으로 소모되기 시작하고 이때의 소모속도는 배지내의 포도당의 농 도에 의존함을 알 수 있었다. 즉 초기 포도당의 농도가 어느 정도 높아 잔존 포도당의 농도가 높은 경우, 초산의 생성 속 도는 높고 에너지원으로 소모되는 속도는 느려져서 초산의 축적현상이 기하급수적으로 증가한다. 이렇게 높은 포도당 농도에 따라 축적된 초산은 항체 생산을 저해하였고, 저해를 위한 임계 초산 농도는$0.6g/\ell$이었다. 발현에 의해 항체를 생산하는 시기에서는, 포도당 농도가 높을수록 세포성장이 증대되나 초산에 의 한 저해 현상 및 catabolic repression의 영 향으로 항체 생산이 감소하였다. 따라서 발현 후 항체의 생산을 증진시키기 위해서는 포도당과 초산의 농도를 가능한 한 낮게 유지하는 것이 중요하다. 그러므로 고말도 배양과 재조합 인간 항체의 높은 생산성을 확보하기 위해서는 배양 액내의 포도당과 초산의 농도를 정밀하게 조절하는 것이 절실히 요구된다.
