[アポトーシスと乳酸代謝経路の阻害がCHO細胞の強度と外来タンパク質発現に及ぼす影響]

科学分野:

• バイオテクノロジー
• 細胞生物学
• 遺伝子工学

背景:

• 中国ハムスターの卵巣 (CHO) 細胞は生物製薬の生産に不可欠ですが,アポトーシスと代謝の制限のために頑丈性が低下しています.
• 細胞の生存能力と生産性の制限は,CHO細胞システムにおける再結合タンパク質とワクチン製造の効率を阻害する.

研究 の 目的:

• CHO細胞の強度と外来タンパク質発現の効率を高めるため
• 細胞機能に対するアポトーシスと乳酸代謝経路の阻害の組み合わせを調査する.

主な方法:

• CHO細胞におけるアポトーシス遺伝子 (Bax, Bak) と乳酸脱水素酵素A (LDHa) をノックアウトするためにCRISPR/Cas9遺伝子編集を使用した.
• ストレス下でのアポトーシス率と単細胞生存率の評価 (ステアロスポリン,プロマイシン)
• ヒト組織プラズミノゲン活性化剤 (tPA) の一時的な発現と分泌を,エンジニアリングされた細胞系で評価した.

主要な成果:

• エンジニアリングした細胞系 (Bax-/-, Bax-bak-/-, LDHa-Bax-bak/-) は,アポトーシスを有意に減少させ (最大64. 12%) 活性を向上させ (ストレス下では最大41. 1%,最大38. 8%) した.
• アポトーシスとLDHa遺伝子の同時ノックアウトは,アポトーシス遺伝子のノックアウトに比べて優れた細胞の強度をもたらしました.
• トリプルノックアウト細胞系では,tPAの一時的な発現が顕著に増加した (分泌は63. 13%,細胞内分泌は192. 15%まで).

結論:

• CHO細胞におけるアポトーシスと乳酸代謝経路を同時に阻害すると,細胞の強度とタンパク質の生産性が著しく改善されます.
• エンジニアリングされたCHO細胞系は,タンパク質薬や治療ペプチドの配送媒介として強化された可能性を示しています.
• この戦略は,バイオ医薬品の生産を最適化し,新しい病気の治療法を開発するための有望なアプローチを提供します.