Plasmid Propagation and Heterologous Gene Expression in Recombinant Yeast

효모균에서의 Plasmid 번식체계와 혼성유전자 발현

  • 홍억기 (강원대학교 공과대학 발효공학과)
  • Published : 1993.06.01

Abstract

The effects of genetic and environmental factors on productivity of a cloned protein were studied in recombinant Saccharomyces cerevisiae. Plasmid stability and copy level were very high for a $REP^+$ system(at ca. 10 generations, stability: 65-90%, plasmid copy number per cell: 40-200), whereas these were very low for a yep- system(at ca. 10 generations, stability: 30%, plasmid copy number per cell 20). In plasmids containing the $2{\mu}m$ circle genome, a $[cir^o]$ strain was a preferred host cell since the plasmid stability and the copy number in a $[cir^o]$ strain were higher than in a $[cir^+]$strain. Cloned gene expression was dependent on plasmid copy number and stability. The inducer (galactose) level played a very important role in cloned lacZ gene expression, showing that a galactose concentration of 0.8% was sufficient for induction of gene expression. Induction rate was very fast in the case of plasmids exhibiting high stability and copy number by a factor of 4 to 25. The time to reach the peak value of gene expression was longer when galactose was added at the start of fermentation (ca. 26 hours) than at the mid-exponential phase (ca. 6 hours). Glucose repression was reduced by a factor of 2 to 5 as the relative inducer level increased.

효모균에서의 유전자 재조합에 의한 단백절 생산에 미치는 유전학적, 환경적인 요인의 영향을 연구하였. Plasmid 안정도와 개수는 $REP^+$ 체계 에서 대단히 높은 반면, rep 체계에서는 매우 낮았다. $2{\mu}m$ circle plasmid genome을 포함하는 plasmid의 경우에 있어서. $[cir^o]$ 형 세포에서의 plasmid 안정도와 개수가 $[cir^+]$형 세포에서보다 높기때문에 $[cir^+o]$형 세포가 더 선호되는 세포였다. 유전자 발현은 plasmid 개수와 안정도에 좌우 되었다. 촉진제의 양이 유전자 발현에 매우 중요 한 역할을 했다. 유전자 발현의 촉진에 필요한 g떠actose의 농도는 0.8% 이 변 충분했다. 높은 안정 도와 개수를 갖는 plasmid의 경우 촉진속도는 매우 빨랐다. Galactose가 배양의 시작부분부터 첨가 될 때가 mid-exponential ph잃e에 첨가될 때보다 유전자 발현의 극대점에 이르는 시간이 걸었다. 상대적 촉진제의 양이 증가함에 따라 glucc잉e억제 현상은 감소되었다.

Keywords