pDNAの収量を向上させる方法

プラスミドDNA（pDNA）の生産は、標的遺伝子と他の要素を結合させて共有結合で閉じた環状構造を形成する遺伝子組み換えに依存しています。 大腸菌 および精製は pDNA を生成する主な方法です。

細胞・遺伝子治療（CGT）とmRNAの発展により、流行病の予防や希少疾患の治療の可能性が高まっています。CGTとmRNAの工業生産には、 高品質のpDNA。 そのため、 最適化された発酵 E. 大腸菌の pDNAの高収量 CGT および mRNA ワクチン/薬剤の費用対効果にとって重要です。

1. pDNAの需要増加

米国プラスミドDNA製造市場レポートによると、CGT市場は7.2年の2023億ドルから23.3年には2028億ドルに成長すると予想されています。また、遺伝子治療はCGTの主な方向になるでしょう。市場投入が承認されるCGT治療法はますます増えており、より多くのパイプラインが臨床段階に入っています。その結果、pDNAの需要は急増しています。

pDNAはCGT療法に加え、mRNAワクチンの製造に不可欠な原料です。感染症ワクチン、癌ワクチン、希少疾患治療の分野でmRNA技術が継続的に革新されるにつれて、pDNAの需要も急速に増加するでしょう。

2. pDNAの収量を向上させる方法

プラスミド DNA の需要が高まっているため、現在の技術開発の焦点は、pDNA の収量を向上させるための発酵戦略の最適化にあります。上流プロセス開発の重要な条件には、培養培地の成分、温度、pH、溶存酸素 (DO)、特定の生産速度、およびフェドバッチ戦略が含まれます。

培地: 発酵のための培地 E. 大腸菌の プラスミド生産に使用される培地は、典型的には半合成培地である。これは炭素源、窒素源、無機塩、微量元素から構成される。その中でも、炭素源と窒素源の種類は、プラスミドの増殖にとって重要である。 E. 大腸菌の および生成物の蓄積。一般的に使用される炭素源はグルコースとグリセロールであり、窒素源には有機窒素源と無機窒素源が含まれます。さらに、炭素窒素比 (C/N) が高すぎると細菌株の成長が遅くなり、C/N 比が低すぎると急速な成長が促進されますが、生成物の蓄積は制限されます。

温度: 成長に最適な温度 E. 大腸菌の 37°C です。ただし、バッチ発酵ではより低い温度 (30～37°C) を使用して最大比生産率を下げ、プラスミドの複製を増やすことができます。熱に敏感なプラスミドの場合、温度を 42°C に上げると、プラスミドのコピー数が XNUMX 倍になる可能性があります。

pH: 成長に最適なpH E. 大腸菌の 発酵液の pH は通常、酸塩基ポンプによって維持されます。

DO: 臨界溶存酸素濃度範囲 E. 大腸菌の 溶存酸素は20％～30％です。溶存酸素が不足すると酢酸が過剰に生成され、細菌の増殖に影響を与え、細菌の自己分解を引き起こす可能性があります。溶存酸素が多すぎると酸素中毒を引き起こす可能性があります。溶存酸素に影響を与える要因には、撹拌速度、通気速度などがあります。

フェドバッチ戦略: プラスミド生産にはフェドバッチ発酵がしばしば選択される。第一に、高密度細胞発酵の達成に寄与する。 大腸菌、 その結果、バイオマスが増加し、高収量の基礎となります。第二に、大腸菌の急速な増殖はプラスミドの安定性に影響します。フェドバッチ法による制限栄養素の添加は、大腸菌の増殖速度を合理的に制御することができます。 E. 大腸菌のそれによりプラスミド収量が向上します。 DO スタット制御戦略は、プラスミド発酵中のフェドバッチを制御するためによく使用されます。pH スタット戦略の実現可能性を示す研究もあります。

3. Yaohai Bio-Pharmaが提供するサービス

Yaohai Bio-Pharma は、プラスミド生産のための成熟したプラットフォームを開発しました。さらに、Yaohai Bio-Pharma は、基本培養培地、フィード培地、発酵制御戦略を最適化しました。30 時間の培養サイクル内で、プラスミド収量は 1g/L を超えます。

さらに、Yaohai Bio-Pharma は、さまざまなプラスミドや宿主細菌に対して、単一因子法または実験計画法 (DoE) に基づくプロセス最適化ソリューションを提供することができます。Yaohai Bio-Pharma は、プラスミドの高収量と高品質に対する顧客の要件を満たすことを目指しています。

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