페리틴은 약물 전달, 백신, 생물학적 이미징 및 진단 등의 다양한 의료 응용 분야에서 사용되는 다재다능한 생체 분자입니다. 페리틴 나노입자의 순도와 농도는 뛰어난 결과를 얻기 위해 매우 중요합니다. 본 연구에서는 재조합 페리틴 나노입자의 새로운 후보로써 재조합 돼지 페리틴 무거운 사슬(rsFTH)을 발현 및 정제하였습니다. 우리는 포유동물 및 원핵 시스템에서 rsFTH를 발현할 수 있는 두 종류의 플라스미드를 생성했습니다. 포유동물 시스템에서 발현된 myc-tagged rsFTH는 정제되었으며, 동적 광산란(DLS) 및 투과 전자 현미경(TEM)을 통해 페리틴 나노입자가 검증되었습니다. 원핵 발현 시스템은 대량 생산을 위해 사용되었습니다. 다양한 온도와 IPTG 조건에서 Escherichia coli BL21에서 단백질 발현이 최적화되었으며, 자가 유도 배지에서 25 °C에서 18-22시간 동안 배양함에 따라 용해성이 개선되어 펠렛에 비해 용해성 분획의 단백질 함량이 약 >50%로 증가했습니다. 단백질 정제는 His-tag 친화 크로마토그래피와 Tris-HCl 버퍼를 이용한 투석을 통해 달성되었으며, 명백한 단백질 집합체 없이 충분히 순수한 rsFTH를 얻었습니다. SDS-PAGE 및 Western blot 분석은 예상되는 rsFTH의 분자량을 확인하였고, Native-PAGE는 고분자량 형태로의 중합을 보여주었습니다. 정제된 rsFTH의 입자 크기 분석은 평균 직경이 15.5 nm로 나타났으며, TEM 이미지를 통해 철 중심을 가진 구형 페리틴 입자가 확인되었습니다. 이러한 결과는 rsFTH가 포유류 및 세균 시스템에서 효율적으로 발현 및 정제될 수 있으며, 나노 기술 및 생명 공학에서의 잠재적 응용 가능성을 시사합니다.
Key Points
- 재조합 돼지 페리틴 무거운 사슬(rsFTH)은 포유동물 및 세균 시스템에서 성공적으로 발현 및 정제되었습니다.
- rsFTH는 자가 유도 배지에서 25 °C에서 18-22시간 동안 배양하여 용해성을 개선하였으며, 용해성 분획에서 약 >50%의 단백질 함량을 달성하였습니다.
- 정제된 rsFTH의 입자 크기는 평균 직경 15.5 nm로, TEM을 통해 철 중심을 가진 구형 페리틴 입자로 확인되었습니다.