使用包装床固定金属亲属性染色学对胺标记增强绿色光蛋白 (His-EGFP) 净化的系统优化:多阶段实验设计方法
Yen-Hsun Chou1, Nguyen The Duc Hanh2, Chanin Panjapornpon3
1Department of Chemical Engineering, Graduate School of Biochemical Engineering, Ming Chi University of Technology, New Taipei City 243303, Taiwan; Department of Chemical Engineering and Materials Science, Yuan Ze University, Zhongli District, Taoyuan City 320315, Taiwan.
International journal of biological macromolecules
|September 4, 2025
概括
这项研究优化了固定金属亲和色谱 (IMAC) 来净化大肠杆菌的His标记增强绿色光蛋白 (His-EGFP). 开发的过程显著提高了His-EGFP的产量和纯度,证明了生物处理的可扩展性.
科学领域:
- 生物技术
- 蛋白质净化
- 生物处理工程
背景情况:
- 大肠杆菌的重组蛋白质生产对于各种应用至关重要.
- 有效净化His标记的蛋白质,如His-EGFP对于下游使用至关重要.
- 固定金属亲和色谱 (IMAC) 是His标签净化的主要方法.
研究的目的:
- 从重组大肠杆菌中开发和优化His-EGFP的可扩展的IMAC净化过程.
- 通过实验设计 (DOE) 确定吸附和分离的最佳条件.
- 评估净化策略的效率,产量和可扩展性.
主要方法:
- 在大肠杆菌中大规模发酵His-EGFP.
- 使用超声波破坏细胞.
- 通过包装床IMAC使用Ni2+充电吸附剂进行净化.
- 使用一次性一个因子 (OFAT) 和实验设计 (DOE),包括中央复合设计 (CCD),优化吸附和分离.
主要成果:
- 确定最佳吸附条件:pH8.08,流量6.15毫升/分钟,细胞度64.7% (w/v),床高度15.37厘米.
- 预测的动态结合能力 (DBC) 达到2.15 × 10^6 AU/mL.
- 在500mM NaCl中使用300mM imidazole进行优化化.
- 高吸附效率 (86.68%97.94%) 和最终的His-EGFP产量 (85.45%97.21%) 与良好的净化系数 (3.093.20).
结论:
- 一个强大的和可扩展的IMAC净化策略成功开发了His-EGFP.
- 优化过程显著提高了净化效率和产量.
- 这些发现支持这种方法用于大规模的His-EGFP生物处理.


