Optimization of Fermentation Conditions for Production of Recombinant Human Interleukin-2 in Escherichia coli

대장균에서의 재조합 인체 인터루킨-2 생산을 위한 발효조건 최적화

For optimal production of recombinant human interleukin-2 (IL-2) in E. coli the effect of fermentation conditions on cell growth, IL-2 production, and stability of recombinant cells were investigated. Among the complex nutrients tested in this work, yeast extract, peptone and corn steep liquor were found to be effective for recombinant cell growth. The recombinant cells were maintained stably under repression condition (3$0^{\circ}C$), but the stability of recombinant cells were drastically reduced upon induction of IL-2 expression (42$^{\circ}C$) even under the selection pressure. Addition of antibiotics to the culture medium resulted in the cell growth inhibition without significant improvement in recombinant stability. When the expression of IL-2 gene was induced at different growth phases, highest IL-2 production was achieved by the induction of IL-2 at the middle-exponential growth phase. It was found that the production of IL-2 significantly inhibited the cell growth and the ex-pression of other genes in the plasmid.

대장균을 이용한 재조합 인체 인터루킨-2(IL_2) 생산의 최적화를 위하여 발효조건이 세포성장과 IL-2의 생산 및 재조합 세포의 안정성 등에 미치는 영향을 조사하였다. 복합배지의 경우에는 yeast extract, peptone, corn steep liquor 등이 재조합 세포성장에 좋은 효과를 나타내었다. 재조합 세포의 안정성은 IL-2 발현 억제 조건(3$0^{\circ}C$)에서는 안정하게 유지되었으나 IL-2 생산조건(42$^{\circ}C$)에서는 selection pressure를 주었을 때조차도 현격하게 감소함을 알 수 있었다. 한편 배양배지에 항생제를 첨가한 경우에도 안정성 유지에는 별로 도움이 되지 못하고 세포성장만 억제됨을 알 수 있었다. 유전자의 발현은 대수 증식 중기에서 유도했을 때가 IL-2 생산에 가장 좋은 것으로 나타났으며 IL-2 생산은 세포성장과 플라스미르내의 다른 유전자들의 발현을 상당히 저해시킴을 알 수 있었다.