Expanded Bed Adsorption 크로마토그래피를 사용하여 재조합 E. coli 세포 파쇄액으로부터 내포체 단백질을 직접 재접힘하는 공정

Abstract

To avoid the intrinsic problem of aggregation associated with the traditional solution-phase refolding process, we propose a solid-phase refolding method integrated with expanded bed adsorption chromatography. The model protein used was a fusion protein of recombinant human growth hormone and a glutathione S transferase fragment. It was demonstrated that the EBA-mediated refolding technique could simultaneously remove cellular debris and directly renature the fusion protein inclusion bodies in the cell homogenate with much higher yields and less aggregation. To demonstrate the applicability of the method, we successfully tested the three representative types of starting materials, i. e., rhGH monomer, washed inclusion bodies, and the E. coli homogenate. This direct and simplified refolding process could also reduce the number of renaturation steps required and allow refolding at a higher concentration, at approximately 2 mg fusion protein per ml of resin. To the best of our knowledge, it is the first approach that has combined the solid-phase refolding method with expanded bed chromatography.

rhGH-GST 융합단백질을 사용하여 재조합 대장균 세포 파쇄액으로부터 직접적으로 내포체의 solid-phase 재접힘을 수행할 수 있는 새로운 공정을 개발하였다. 그것은 고체 입자를 제거하는 동시에 초기에 목적단백질을 흡착 포집할 수 있는 expanded bed adsorption 크로마토그래피의 장점을 이용한 것이다. 세포 파쇄액 내 용해된 내포체로부터의 풀린 융합단백질은 expanded bed adsorption 원리에 의해 STREAMLINE DEAE resin에 흡착되고 세포 찌꺼기 등 고체 입자물들은 위 방향 흐름에 의해 효과적으로 제거된다. Urea를 점차적으로제거함으로써 융합단백질은 고체 matrix 표면에서 재접힘 된 후 염 농도 구배에 의해 용출된다. 이 새로운 EBA-mediated 재접힘 방법은 응집현상을 획기적으로 줄이고 공정수율을 향상시킬 뿐 아니라 공정단계 수를 줄일 수 있다. 이 공정은 우리가 알고 있는 한 세계에서 최초로 개발된 공정이며, 현재 single-chain polypeptide, affinity-tagged protein 등과 같은 다른 형태의 단백질에 EBA를 사용한 재접힘 공정을 적용시 키기 위한 연구가 진행되고 있다.