抗体生産に影響する代謝経路のオンライン認識と制御

在线识别和控制影响抗体产生的代谢途径

• 批准号: 07750884
• 负责人: 大政 健史
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750884/
• 关键词: Y_<ATP>; 抗体生産; ハイブリドーマ; エネルギー代謝

抗体生産とエネルギー代謝について定量的に解析し、抗体生産に関係する代謝経路を把握するために、培養細胞の主要なエネルギー源であるグルコース、グルタミンを制限基質とした連続培養を行い、比増殖速度のY_<ATP>、抗体比生産速度に及ぼす影響を検討した。その結果、比増殖速度の増加に伴う抗体比生産速度の低下は、比増殖速度の上昇に伴う、細胞増殖に使われるATP量の増加、および抗体生産に使われるATP量の減少、が原因であると推測された。次に、ATPの利用についてより詳細に解析するために、細胞内代謝モデルを構築し、各代謝経路のfluxを推定した。その結果、グルコース律速、グルタミン律速の両方において、比増殖速度の増加に伴いピルビン酸とリンゴ酸を結ぶ経路、オキサロ酢酸とホスホエノールピルビン酸を結ぶ経路およびTCA cycle中のリンゴ酸とオキサロ酢酸を結ぶ経路のfluxが減少していることが分かった。またこれらのfluxの減少に伴いATP比生産速度が減少していた。よって比増殖速度の増加に伴うATP比生産速度の減少、抗体生産に使われるATPの割合の低下、が抗体比生産速度の減少に大きく影響していると推測できた。しかしATPの比生産速度は上記の3つの代謝経路によって調節されているものと考えられるため、これら3つの経路fluxを太くする培養を行い、ATP比生産速度を上昇させることができれば、高い比増殖速度においても抗体比生産速度を上昇させることが可能であると考えた。そこで上記の3つの経路のfluxを増加させ、抗体生産を上昇させる目的で、これらの代謝経路に関係するピルビン酸を強化したグルタミン律速での連続培養を行い、抗体比生産速度を上昇させることができた。

The quantitative analysis of antibody production and metabolism, the understanding of metabolic pathways, the main production sources of cultured cells, the control of substrate, the continuous culture process, the specific <ATP>growth rate, and the specific production rate of antibodies are discussed. As a result, the increase in specific growth rate was accompanied by a decrease in specific antibody production rate, an increase in ATP content due to cell growth, and a decrease in ATP content due to antibody production. Second, ATP utilization is analyzed in detail, intracellular metabolism is constructed, and the flux of each metabolic pathway is estimated. As a result, the increase in the specific growth rate is accompanied by a decrease in the flow rate of the organic acid and the organic acid in the TCA cycle. The decrease in flux is accompanied by a decrease in ATP production rate. The increase in the specific growth rate was accompanied by a decrease in ATP specific production rate, a decrease in ATP specific production rate, and a decrease in antibody specific production rate. The specific ATP production rate is recorded in the 3-way metabolic pathway, and the specific ATP production rate is increased. The specific ATP production rate is increased. The specific ATP production rate is increased. In addition, the increase in the flux of the three metabolic pathways, the increase in antibody production, and the increase in the specific antibody production rate were also noted.