대장균으로부터 재조합 상피세포성장인자-trigger factor 융합 단백질의 세포 외 대량 분비 연구

Abstract

E. coli로부터 재조합 단백질 분비 시스템은 세포질 내 발현에 비해 올바른 단백질 결합을 향상시킬 수 있고 단백질 분해효소에 대한 영향을 적게 받는다. 또한 산업적인 공정으로 봤을 때 정제 단계를 쉽게 진행할 수 있어 생산 단가를 낮추는 데에도 기여할 수 있다. 본 연구에서는 해양에서 분리한 Bacillus subtilis CH2 균주로부터 확보한 xylanase의 신호펩타이드를 활용하여 인간 유래의 상피세포성장인자를 생산하고자 하였으며 단백질의 용해도를 증가시키기 위해 E. coli 유래의 trigger factor를 융합하여 유전자를 합성하였다. 합성된 유전자는 pET11a vector에 삽입 후 E. coli BL21(DE3)에 형질전환 시켰으며 IPTG를 이용해 단백질 발현을 유도하였다. 추가적으로 단백질 분비도를 높이기 위해 IPTG를 처리하기 전 세포밀도 조절 및 배지 교체에 따른 효과를확인하였다. 단백질 발현 결과 세포내 전체 단백질에서 재조합 단백질은 시간에 따라 양이 감소하는 것으로 확인되었으며 배양액 내에 존재하는 재조합 단백질은 시간에 따라 양이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 최대 분비량은 이미지 분석 결과 고밀도 세포배양 및 배지교체를 수행한 군에서 배양액 L 당 약 975mg으로 많은 양이 분비되어진 것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 향후 산업적으로 유용한 다른 재조합 단백질들의 생산에도 적용될 수 있을 것으로 기대한다.