重组E.coli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化(12)

第一章文献综述

等［Ｌｅｅ１９９６］。

大多数Ｅｃｏｉｌ重组过程都采用分批．补料培养模式来达到高密度培养［Ｌｉｎ２０００］。分批．补料培养，就是在培养过程中补加限制性的营养物质，以控制生长条件，如代谢溢出、有毒代谢产物的积累以及氧的可获得性。原则上，分批．补料过程是一个分批过程，但过程中补加浓缩底物，而这种浓缩的底物通常是葡萄糖。当分批阶段初始葡萄糖被消耗完时，接下来过程的第二个阶段就是将营养物连续补入反应器中，并使补加的量很低，以控制生长速率，从而控制细胞的生长状态。

通过分批．补料发酵，重组Ｅｃｏｌｉ细胞密度一般可达到５０到１００９／Ｌ细胞干重［Ｌｅｅ１９９６；Ｒｉｅｓｅｎｂｅｒｇ１９９９］，Ｈｕ等［２００３］采用ｐＨ—ｓｔａｔ反馈控制最终细胞密度达到１８３９／Ｌ。

ｅｔ使用渗析反应器，重组Ｅｃｏｌｉ细胞密度可达到１９０９／Ｌ［Ｎａｋａｎｏ

理论最高细胞密度（～２００９／Ｌ）［Ｌｅｅ１９９６］。

１．２．１乙酸对重组￡ｃｏｌｉ高密度发酵的影响ａ１．１９９７］，该值已接近

Ｅｃｏｌｉ高密度发酵生产重组蛋白过程最大的问题就是乙酸的生成［Ｌｅｅ１９９６；Ｅｉｔｅｍａｎ＆Ａｌｔｍａｎ２００６；Ｍｅｙｅｔａ１．２００７］。乙酸浓度高于１．０到１．Ｓｇ／Ｌ时，不仅抑制细胞的生长，

ｅｔａ１．１９８８；Ｊｅｎｓｅｎ＆Ｃａｒｌｓｅｎ１９９０；Ｌｕｌｉ＆Ｓｔｒｏｈｌ１９９０；而且抑制重组蛋白的表达［Ｓｈｉｍｉｚｕ

Ｓａｎｅｔａ１．１９９４】。此外，乙酸的产生也代表了碳源的分流，即使得细胞及重组蛋白的得率

ｅｔ降低［Ｍｅｙａ１．２００７］。

乙酸在中性ｐＨ环境中以离子化（ＣＨ３ＣＯＯ‘）和质子化（ＣＨ３ＣＯＯＨ）两种形式存在。当这种亲脂性的弱酸为非解离形式时，可以穿过细胞质膜进入细胞内，使膜两侧的ｐＨ梯度失去偶联。一旦穿过膜，在细胞内（ｐＨ７．５）它就解离为一个质子（ｉ－Ｉ＋）和一个阴离子（ＣＨ３Ｃ００’）。这个质子可酸化细胞质，这样就降低了膜内的ｐＨ值，使膜内外的ｐＨ差（Ａｐｎ）减小，减弱了质子推动力，从而干扰ＡＴＰ的生成；而阴离子增加了细胞内部渗透压并干扰甲硫氨酸的合成［Ｗｏｌｆｅ２００５］。应该注意到，培养时ｐＨ越低，乙酸未解离形式含量越高，乙酸抑制作用就越强［吴军等１９９６；周涟等２００３］。

此外，研究表明，乙酸影响数种蛋白和基因，特别是那些涉及Ｅｃｏｌｉ转录及翻译机制、一般应激反应和调节的蛋白和基因［Ｅｉｔｅｍａｎ＆Ａｌｔｍａｎ２００６］。而且，乙酸对产重组蛋白的细胞抑制作用比对野生型的细胞抑制作用更强［Ｋｏｈｅｔａｌ．１９９２］，同时细胞诱导表达蛋白后产生乙酸的临界比生长速率更低［Ａｋｅｓｓｏｎ

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新人文社科重组E.coli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化(12)全文阅读和word下载服务。