메타놀동화효모에서 재조합고초균피브린분해효소유전자의 발현활성제고

김일성종합대학 첨단기술개발원 리은성 ,   2020.9.15.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《생물공학부문에서는 세포공학과 유전자공학, 미생물공학을 비롯한 현대생물학의 발전에 큰 힘을 넣으며 현대생물학의 성과를 농업과 축산업, 의학과 식료공업에 널리 받아들여 생산성이 높은 농작물과 집짐승의 새 품종을 만들어내며 질좋은 여러가지 의약품과 식료품을 많이 생산할수 있도록 하여야 합니다.》 (김정일선집》 증보판 제15권 487~488페지)

유전자공학적방법에 의한 생물약품생산기술을 확립하면 인민들의 건강증진에 이바지하는 효능높은 약물과 생물제품들을 더 많이 생산할수 있다.

고초균피브린분해효소는 반감기가 길고 출혈성부작용이 없으며 혈전에 대한 직접 및 간접용해작용을 다같이 나타내는것으로 하여 혈전성질병치료에서 중요한 혈전용해약물로 주목되고있다.

우리는 고초균피브린분해효소유전자를 클론화하고 고초균피브린분해효소를 발현시키는 효모균주 Pichia pastoris GS115(pPIC9K-proNK)를 새롭게 육종한데 이어 배양활성을 높이기 위한 연구를 진행하였다.

재조합효모의 플라스크배양단계는 종균배양, 1차배양 혹은 초기배양 그리고 2차배양 혹은 유도배양으로 이루어진다. 우리는 피브린분해효소의 활성에 미치는 인자들로서 종균배양시간, 초기배양시간, 2차배양시간, 유도제인 메타놀농도, 유도온도 및 배양액의 초기pH값을 설정하고 단인자법으로 최적배양조건을 결정하였다. 재조합효모의 단백질발현에 최적인 조건은 종균배양 16h(OD600=0.4-0.5), 초기배양 24h(OD600=4-5), 배양액의 초기pH값이 6.0, 메타놀농도 1.5%, 유도온도 28℃이며 유도배양 4d만에 발현활성이 가장 높았다. 초기배양이 24h이상으로 진행되거나 또는 종균배양시간이 16h이상으로 증가하면 배양액의 피브린분해활성은 급격히 감소하며 메타놀농도, 유도온도, 초기pH값의 변화에 따라서 활성이 급격히 변화되지 않았다. 이것은 초기배양시간과 함께 종균배양시간이 재조합효소발현에 결정적인 영향을 미치는 중요인자라는것을 말하여준다. 최적조건에서 유도배양 4d만에 나타난 재조합효소의 피브린분해활성은 5 000IU/mL였다.