重組細胞培養基設計和培養條件優(yōu)化

一般而言，基因重組微生物培養基設計與普通微生物并無(wú)本質(zhì)差別，培養基中應該包括細胞生長(cháng)需要的各種營(yíng)養物質(zhì)，并以細胞生長(cháng)和產(chǎn)物高效表達為目標對培養基組成進(jìn)行優(yōu)化。對于生物反應器選型、細胞培養過(guò)程中的傳質(zhì)和反應動(dòng)力學(xué)及培養條件優(yōu)化和控制也可以參照普通微生物培養中建立的理論和方法進(jìn)行設計。

基因重組微生物培養也有一些特殊問(wèn)題需要考慮。

  （1）如果在質(zhì)粒設計中已經(jīng)考慮了抗性標記，這樣就需要加入相應的標記物質(zhì)。例如若質(zhì)粒中有氨芐青霉素抗性標記，則應該在培養基中加入一定濃度的氨芐青霉素，這樣就能夠抑制不含質(zhì)粒細胞的生長(cháng)，始終保持含質(zhì)粒細胞的生長(cháng)優(yōu)勢，有利于目標產(chǎn)物的高效表達。

  （2）如果目標產(chǎn)物的表達需要在誘導物存在的情況下才能夠啟動(dòng)，就需要在適當的培養階段加入適當濃度的誘導物以啟動(dòng)目標產(chǎn)物表達。例如，當選擇大腸桿菌作為宿主細胞時(shí)，經(jīng)常采用乳糖啟動(dòng)子，這樣就必須加入乳糖類(lèi)似物IPTG啟動(dòng)操縱子；畢赤酵母表達系統常常利用甲醇啟動(dòng)等。

  （3）由于目標產(chǎn)物的表達要消耗大量的前體物質(zhì)及能量，基因重組細胞的培養基成分應比普通微生物豐富，特別是蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸類(lèi)的營(yíng)養物質(zhì)應該充分滿(mǎn)足目標蛋白質(zhì)產(chǎn)物表達的需要。

  （4）當以大腸桿菌作為宿主細胞時(shí)，培養條件的改變也可能影響目標蛋白質(zhì)的表達形式，降低培養溫度有利于蛋白質(zhì)的可溶性表達。如在表達人干擾素_α2b的重組大腸桿菌中，采用T₄啟動(dòng)子和在25℃下培養，細胞內可溶性表達可達到1.0g/L以上。

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