分泌生産系と高濃縮分離法を用いるバイオ生産プロセスの高効率化

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目的タンパク質が細胞外に分泌されるハイブリドーマによるモノクローナル抗体の生産や、酵母による組換えタンパク質分泌生産では、生産目的物質の原料中の濃度がきわめて低く、これらを工業的に生産するには高効率濃縮分離法が必要である。そこで本研究では、酵母によって分泌生産されるイネα-アミラーゼを対象として、分離のための抗ペプチド抗体の取得とその特性検討、ならびにこの抗体を有効に利用でき、大容量の原料を処理できる高速アフィニティ担体の工学的検討を行い、バイオ分離プロセスの高効率化をはかった。まず、イネα-アミラーゼのC末端部分のペプチドに対する抗体を取得し、それがイネα-アミラーゼと低濃度においても効率的に結合することを明らかにした。さらに、これをリガンドとして、イネα-アミラーゼを分泌生産する遺伝子組換え酵母の培養上清からアフィニティ精製を行い、精製度を高めるための操作条件を検討した。その結果、pH7.6で吸着させ、2.5M NaSCNで溶離させることによって、発酵上清から一段のアフィニティ精製によって、極めて高い純度にまでイネα-アミラーゼを精製できた。ついで、このリガンドを効率的に利用できるアフィニティ担体として、粒子内に貫通孔を有する新規高速アフィニティクロマトグラフィー担体についてその特性と効率的な操作条件を求めた。その結果、この担体を用いれば従来の担体の10倍以上の液流速においても高い分離特性が得られ、高速、高効率で目的物が精製できることが明らかとなった。これは処理容量の大きい工業規模での精製の特に有効である。これら2つの手法によって、工業規模におけるバイオ分離プロセスの効率化が可能となることを示せた。