돼지 표피 성장 인자(PoEGF)는 젖 뗀 자돈의 장 상피 발달을 촉진하고 면역 기능을 강화하여 사료 내 항생제의 대안으로써 잠재력을 제공합니다. 그러나 재조합 PoEGF(rPoEGF)의 대규모 응용은 높은 생산 비용과 복잡한 정제 요구사항 때문에 제한됩니다. 이 연구에서는 α-인자 신호 펩타이드-PoEGF-6×His 발현 카세트를 통합하여 rPoEGF를 발현하고 분비할 수 있는 재조합 Saccharomyces cerevisiae INVSc1 균주를 구성했습니다. 발현은 SDS-PAGE 및 웨스턴 블롯 분석을 통해 확인되었고, 생체 활성은 BALB/c 3T3 섬유아세포 증식 시험을 사용하여 검증되어, 최대 유사분열 활성 10,963 U/mL를 나타냈습니다. 생산 효율을 개선하기 위해 4리터 바이오리액터에서 두 단계 발효 전략을 개발하고 최적화했습니다. 이 과정은 포도당 기반의 공급배양 성장 단계에 이어 최적의 조건(25°C, pH 5.0, DO 30%)에서의 갈락토스 유도 발현을 포함했습니다. 이 접근 방식은 높은 세포 밀도 배양(OD600 ≈ 71.5)을 가능하게 했으며, 최종 분비 단백질 수율 30.2 mg/L를 달성했습니다. 주목할 점은 활성 rPoEGF를 포함한 배양액을 추가 정제 없이 기능성 사료 첨가제로 바로 적용할 수 있다는 것입니다. 이 결과는 바이오 활성 rPoEGF를 생산하기 위한 실용적이고 확장 가능하며 비용 효율적인 방법을 제공하며, 항생제 없는 안전한 성장 촉진제로써 돼지 생산에 대한 미래의 응용을 지지합니다.
Key Points
- 재조합 Saccharomyces cerevisiae를 통해 생산된 rPoEGF는 높은 유사분열 활성을 보였으며, 돼지 생산에서 항생제 대체제로 활용될 수 있는 가능성을 가집니다.
- 개발된 두 단계 발효 전략은 높은 세포 밀도 배양과 효율적인 rPoEGF 생산을 구현하여 사료 첨가제로 직접 사용할 수 있게 했습니다.
- 비용 효율적이고 확장 가능한 방법 제공으로, rPoEGF의 대량 생산 및 응용 가능성을 높였으며, 돼지 생산에서의 안전한 성장 촉진제로서의 사용이 기대됩니다.