組み換えヒトインスリンの精製プロセスの最適化

近年、糖尿病患者の増加によりインスリン需要が高まっていますが、手頃な価格のインスリンは不足しています。効率的で経済的なインスリン生産が不可欠です。急速な成長と低コストのため、主に大腸菌（E. coli）と酵母によって生産されるE. coliは、下流の処理が複雑です。

下流処理の概要:

大腸菌封入体から組み換えヒトインスリンを精製するには、回収、洗浄、可溶化と酸化、切断、緩衝液交換、クロマトグラフィーによる精製、沈殿、再生、酵素切断、製剤化など、複数のステップが必要です。

Yaohai Bio-Pharma は、組み換えインスリンの生産と精製における豊富な経験を誇り、専門家チームと連携して、お客様のインスリン生産が高効率で完了することを保証します。数百のプロジェクトでの経験を活かし、Yaohai は組み換えヒトインスリンの下流精製プロセスを最適化する方法をわかりやすくまとめています。

封入体の回収と洗浄:

細胞は機械的方法（超音波、高圧ホモジナイズなど）またはリゾチーム処理を使用して破壊され、その後洗浄バッファー（尿素、Triton X-100 などを含む）で不純物が除去されます。洗浄中は、コストを抑えながらタンパク質の品質を確保するために、パラメータを最適化する必要があります。

封入体の可溶化と酸化:

封入体を可溶化するために高濃度変性剤（グアニジン塩酸塩や尿素など）が使用され、誤ったジスルフィド結合の形成を防ぐためにジチオトレイトールまたはβ-メルカプトエタノールが添加されます。pH と温度は可溶化と酸化反応に大きな影響を与えます。

切断とバッファー交換:

臭化シアン分解は N 末端開始アミノ酸の除去に使用されますが、毒性と特異性の低下という問題があります。透析、限外濾過、またはサイズ排除クロマトグラフィーにより、バッファー交換は有害な試薬を除去し、その後の操作に備えます。

クロマトグラフィーによる精製および沈殿:

インスリンの精製には、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィーなど、複数のクロマトグラフィー技術が採用されています。不純物を除去し、タンパク質を濃縮するために、pH 沈殿法や亜鉛結晶化法などの沈殿法が使用されます。

再生:

可溶化したタンパク質は再生バッファーで希釈され、ジスルフィド結合とタンパク質の折り畳みの正しい形成を促進します。タンパク質折り畳み液体クロマトグラフィーと透析も再生に使用される方法です。

酵素分解と配合:

トリプシンとカルボキシペプチダーゼ B は C ペプチドを切断して活性インスリンヘテロダイマーを形成します。最後に、結晶化と凍結乾燥によって残留塩と緩衝液を除去し、安定した製剤を調製します。さまざまな臨床ニーズを満たすために、特定の添加剤 (亜鉛やプロタミンなど) が追加されます。

結論：

インスリンの下流処理 E. 大腸菌の 複雑です。今後は、需要を満たしコストを削減するために、これらのステップを最適化して効率的かつ経済的な生産を行うことに重点を置く必要があります。

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