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IGF-1是一种多功能细胞增殖调控因子,是由70个氨基酸组成的单链碱性多肽,分子量为7.6KD,含有3对二硫键。其生物学功能主要是刺激有丝分裂,诱导及促进细胞分化。LR~3-IGF-1是在IGF-1的基础上N端添加了13个氨基酸,并且把IGF-1的第三位Glu(E)用Arg(R)代替,其活性比IGF-1活性要高,在实验室小试基础上在生物公司实现了规模化生产。本论文分为三部分:第一部分:首先高密度发酵重组工程菌生产IGF-1,在10L发酵罐上对接种量、IPTG浓度、诱导时间、溶氧、pH进行了优化,采用乳糖和IPTG相结合的方式进行诱导,优化后,接种量为4%、IPTG浓度为0.8mmol/L、诱导4h、溶氧控制在40%-60%,目的蛋白表达量为25%,湿菌重为22g/L。第二部分:将发酵所得菌体进行超声波处理,得到包涵体,对包涵体进行3次洗涤,采用2mol/L尿素洗涤2次和PBS洗涤一次的方法能在一定程度上提高包涵体的纯度,使包涵体中目的蛋白的表达量为50%。采用变性液(0.1mol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,10mmol/L DTT,8mol/L Urea,pH 8.0)能使包涵体彻底溶解,有利于随后的折叠。在复性过程中考虑了复性的pH、蛋白浓度、复性氧化还原比例对复性效果的影响,采用稀释复性法,实验最适的复性液是0.1mol/L Tris-HCl,1mmol/LEDTA,3mmol/LGSSG,1mmol/L GSH,1%Gly pH8.0。稀释后4℃搅拌12h。采用sephadexG-50和SP.sepharose F.F层析相结合的方法,对复性后IGF-1进行纯化,并对纯化后的IGF-1进行了纯度、分子量、全波长的测定,结果与理论值相符合。第三部分:在基于实验室小试工艺研究的基础上,在GMP条件下,成功地实现了LR3-IGF-1蛋白生产工艺的放大,建立了大规模纯化LR3-IGF-Ⅰ纯化路线。稳定了150L发酵罐补料分批发酵工艺,发酵12小时后收获菌体约24g/L,通过对不同层析组合并优化各种参数,建立了稳定、简单、易放大的中试纯化工艺。采用复性后离心和离子交换层析等手段能去掉部分杂志成分,在进行完粗纯的基础上将疏水层析和凝胶过滤结合,尽可能减少昂贵费时的层析工艺步骤,简化整个流程。与国外工艺相比,该工艺减少了步骤,缩短了纯化周期,降低了生产成本,