重组人胰岛素样生长因子1工程菌的高密度发酵

背景:胰岛素样生长因子1是人体内重要的细胞调控因子,已用于治疗糖尿病等多种疾病,工程菌发酵生产工艺研究是胰岛素样生长因子1实现产业化从而扩大临床应用的关键因素.目的:探讨表达重组人胰岛素样生长因子1工程菌的高密度发酵与表达条件.设计、时间及地点:酶基因工程实验,于2007-05/2008-05在浙江树人大学生物技术实验室完成.材料:重组人胰岛素样生长因子1大肠杆菌表达菌株E. coil BL21(DE3)/pET22a-IGF-1由浙江树人大学生物技术实验室保存.高密度发酵补料培养基为:葡萄糖300 g/L,蛋白胨40 g/L,酵母粉10 g/L,Na2HPO4280 mmol/L,NaH2PO4·2H2O 120 mmol/L,MgSO4 10 mmol/L,氨苄青霉素100 mg/L.方法:菌株活化后,进行摇瓶发酵试验,分别改变培养基种类、诱导剂异丙基硫代半乳糖苷浓度、诱导时间等参数,优化摇瓶发酵条件.依据摇瓶发酵优化条件,采用自控5 L发酵罐进行分批补料发酵试验.培养分分批培养和分批补料2个阶段.采用pH反馈流加的方式补料,在对数生长中后期开始诱导,加入异丙基硫代半乳糖苷至设计终浓度,培养4-6 h.主要观察指标:重组人胰岛素样生长因子1工程菌的发酵与产物表达情况.菌体浓度与菌体干重测定,目的蛋白表达量的测定,发酵液葡萄糖浓度的测定.结果:以2×YT+5 g/L葡萄糖为发酵培养基.经0.8 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷诱导5 h,通过控制溶解氧以及pH反馈补料方式,实现工程菌高密度发酵与目的蛋白高效表达,每升发酵液收获干菌体50.1 g/L,重组人胰岛素样生长因子1含量达5.25 g/L.结论:实验成功建立了重组人胰岛素样生长因子1工程菌优化的高密度发酵工艺,为重组人胰岛素样生长因子1的卜游纯化和工业化生产奠定了基础.