IGF—I工程菌的高密度发酵与工艺优化

—豳
第 ３ ９卷 第 １ 期
２１ 年１ ０ ０ 月
发 酵 科 技 通 讯
加； 补料 总 量为 发酵 液 总体积 的 ２ ％。在 对数 生 ０
长 中后 期 开始诱 导 ， 加入 ＩＴ Ｐ Ｇ至 设计 终浓 度 ， 培 养 ４～ ｈ ｈ ６ 。放罐 ，Ｄ — Ａ Ｅ检测 表达情况 。 Ｓ ＳＰ Ｇ
物 的浓度 ， 于提 取与 纯化 ， 同样 的生 产量下 可 利 在
Ｉ Ｆ Ｉ 肠 杆 菌表 达 菌 株 Ｅｅｌ Ｂ ２ （ Ｅ ） Ｇ —大 ． ｉ Ｌ １Ｄ ３／ ｏ
ｐ Ｔ ２－Ｇ — Ｅ ２ ａ Ｉ Ｆ Ｉ由浙江 大 学 生 化 研 究 所构 建 并 提 供。 １Biblioteka Baidu培养 基 ． ２
Ｉ Ｆ Ｉ ｎｕｉ—ｉｅｇｏ ｔ ｃ ｒ Ｉ胰 岛 素样 Ｇ — （ ｓｌ ｌ ｒｗｈｆ ｔ — ， Ｉ ｎ ｋ ａｏ
生 长因子 一） Ｉ 是人 体 内重 要 的细 胞调 控 因子 ， 对胚
影 响 ， 菌 种与 载体 、 如 培养 基 成分 、 导 剂 加量 与 诱
诱导 时间 、 种发 酵参 数控 制等等 。 各
见 文献 【 种 子 培 养基 为 Ｌ ８ ｌ ， Ｂ培 养 基 ， 密度 发 酵 高
补料 培 养 基 为 ： 萄糖 ３ ０ ／ ， 白胨 ４ Ｌ 酵 葡 ０ｇＬ 蛋 Ｏ ，
母 粉 １ ｇ Ｌ Ｎ ２ Ｐ ４２ ０ ｍ ｌＬ Ｎ Ｈ２０ ・Ｈ２ ／ ， ａ Ｏ ８ ｍ ｏ／ ， ａ Ｐ ４ ２ Ｏ Ｏ Ｈ
诱导 ５ ， ｈ 通过控 制溶 解氧 以及 ｐ 反馈 补料 方 式 ， 酵液 最终 菌体 密度 达到 ＯＤ １ （ Ｈ 发 ２ ． 菌体 ５ ． ／ ） 目 ７ ０１ Ｌ ， ｇ 的蛋 白表 达量约 占茵体 总蛋 白的 ３ ％。 立 了该 工程 菌优化 的 高密度发 酵工 艺 ， Ｉ — 的 下游纯化 和 ０ 建 为 ＧＦ Ｉ 工 业化生 产奠定 了基础 。 关键词 ： — 工程 菌 高密度发 酵 Ｉ ＧＦ Ｉ
胎 发育 、 组织 细胞 的 增殖 与 分化 、 神经 肌 肉 系统 、 内分 泌 系统等 起 着重 要 的 生物 学作 用 ｌ１ 目前 ， Ｊ。 一 ＩＦ Ｉ Ｇ — 已在 临床 上用 于 治疗 糖 尿病 、神 经 系统疾 病 、 儒症及 胰 岛素抵抗 综合 症等 多种顽疾 ， 得 侏 取 了 良好 的效果 『 ３ 】 用 基 因工 程 方法 获得 大 量 有 。利
不 同培养 基 以及 诱 导 时机 、 导剂量 和诱 导 时间对 蛋 白表 达 的影 响 ， ５ 自控 发 酵罐 进 行分批 补 料 培 诱 用 Ｌ
养 实验 ， 定 高密度发 酵工 艺条件 。结 果表 明 ， ２ ＹＴ ０ ％葡萄糖 为发 酵培养基 ， ０８ ｍｏ ＬＰ Ｇ 确 以 ｘ ＋． ５ 经 ．ｍ ｌ ＩＴ ／
２５ 分析方 法 ．
溶 解氧浓 度和 ｐ Ｈ值 ，韩 国发 酵机株 式会 社 ； ． Ｍｉ
ｎ 一Ⅱ 型 蛋 白 质 电 泳 仪 ， ｉ— ａ 公 司 ； Ｖ一 ｉ Ｂｏ Ｒ ｄ Ｕ
Ｌ ２ Ｙ ＋ ．％葡 萄糖 、 Ｂ、 ｘ Ｔ ０ ５ Ｍ９等 培养 基 配 方参
缩小反 应器 的体积 。细胞 高 密度培 养可通 过补 料
分批 培养 法 实现 ， 方 法 既可 满 足菌 体生 长 与产 该 物积 累所 需 营养 ， 能 使各 种 培养 基 成分 低 于 抑 又 制浓 度 ， 尤其 是 可控 制 葡 萄糖 浓度 从 而 降低 代谢 抑制 物质 乙酸 的积 累 。大 肠杆 菌 （ ． ｌ 表达 系 Ｅｃ ｉ ｏ） 统是 基 因工 程菌 产 业化 的理想 系统 ， 具有 培养 方 便、 发酵 周期 短 、 本低 廉 等优 点 ， 重组 蛋 白在 成 但 大肠杆 菌表 达系 统 中能 否获 得高产 受诸 多因 素的
１ 材 料
１ 菌株 ． １
Ｉ Ｆ Ｉ 艺 研究 鲜有 报 道 。实现 工 程菌 高 密度 培 Ｇ —工 养 是近几 年来 发 酵 工业 的重要 目标 与方 向 之一 ， 是工程 菌能 否 以尽可能 低 的成本实 现规模 生产 的 关键 性 因素［ ６ １ 。细胞 高 密 度培 养 可 以提 高 目标 产
１ ０ ｍｏ Ｌ Ｍｇ Ｏ ｍｍ ｌＬ 氨苄青 霉 素 １０ ２ ｍ ｌ ， Ｓ ４ ０ ｏ／ ， ／ １ ０ ｍ￣ Ｌ 培养液 的 ｐ 。 Ｈ值全 部调 为 ７２ １ １ 灭 菌 ２ ｍｉ ．。 ２ ｏ Ｃ ０ ｎ
后， 冷却 至室温 。
１ 仪器 与设 备 ． ３ Ｋ 一 Ｌ发酵 罐 ， 在 线检 测 温度 、 拌速 度 、 Ｆ５ 可 搅
菌体 生长 和表达 量 的影 响 ；对 该 工程 菌高密 度发
酵进行 了研 究 ， 立 了稳 定 的发酵 工艺 ， 建 为规模 化
生产 打下 了基础 。
临床应 用具 有深远 的意 义 。现在 国 内外 已有多 家 实验 室用 酵母 、 哺乳 动 物细 胞 和原 核 表达 系统 制
备 重组 Ｉ Ｆ ＩＩｌ Ｇ — ． ４ ，但 对工 程 菌产 业 化 发 酵 生产
发 酵 科 技 通 讯
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Ｉ — 工程茵的高密度发酵与工艺优化 ＧＦ Ｉ
陈蔚 青 陈 虹 汤铭 玉
（ 浙江树 人大 学生物 与环境 工程 学 院 浙 江杭州 ３ ０ １ ） １０ ５
摘
要： 为研 究表 达重 组 Ｉ Ｆ Ｉ Ｇ —（ 人胰 岛素样 生 长 因子一 ）－ 菌的优 化发 酵工 艺条件 ， ＩＹ程 ． 考察 了 ３种
生物 学活性 的 Ｉ Ｆ Ｉ 品 ，对其 基础 理论 研究 和 Ｇ—制
本 文 以工业 应 用为 目标 ， 以先 期构 建 的 Ｉ Ｆ Ｇ— Ｉ 重组 表 达体 系 Ｅｃｌ Ｌ １Ｄ ３／ Ｅ 一 ２ —Ｇ － ． ｉ ２ （Ｅ ）ｐ Ｔ ２ ａ Ｉ Ｆ Ｉ ｏＢ 菌株 为研究 对象 ， 研究 了不 同培养 基 、 导条件 对 诱