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重组Ⅰ型人源化胶原蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达及纯化

Soluble Expression and Purification of Recombinant Humanized Type Ⅰ Collagen in Escherichia coli

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摘要胶原蛋白(Collagen)目前广泛应用于食品、医疗、美容等领域,然而,重组胶原蛋白存在包涵体形式表达及纯度较低等问题,限制了其规模化生产及制备应用.该研究在Ⅰ型人源化胶原蛋白hCOL1A1的基础上,在其N末端融合了小分子泛素样修饰蛋白(SUMO)和6×His标签,构建了重组表达载体pET21a(+)-SUMO-hCOL1A1,并转化至大肠杆菌BL21(DE3).通过对工程菌BL21(DE3)/pET21a(+)-SUMO-hCOL1A 1进行IPTG诱导表达、培养条件的优化及蛋白的分离纯化,实现了重组Ⅰ型人源化胶原蛋白hCOL1A1在大肠杆菌中的可溶性表达及有效纯化.工程菌破碎上清经Ni-NTA亲和层析、TEV酶切、离子交换层析纯化,可收获纯度95％以上的hCOL1A1蛋白.所确定的25 ℃诱导培养温度,添加0.4 mmol/L IPTG的最佳诱导培养条件,进一步在5 L发酵罐进行分批补料发酵放大,最终蛋白产量达到1.43 g/L.该研究实现了 hCOL1A1蛋白的可溶表达、5 L发酵罐生产及纯化,为重组胶原蛋白大规模生物合成及纯化提供了参考.

作者滕飞 ^[1] 柯博文 ^[1] 全冰华 ^[2] 王勇 ^[3] 易祥 ^[4] 韩双艳 ^[1] 学术成果认领

作者单位华南理工大学生物科学与工程学院,广东省发酵与酶工程重点实验室,广东广州 510006 ^[1] 广西福莱明生物制药有限公司研发中心,广西南宁 530000 ^[2] 中华生物医药研究院,中国香港 999077 ^[3] 广西福莱明生物制药有限公司研发中心,广西南宁 530000;中华生物医药研究院,中国香港 999077 ^[4]

关键词 Ⅰ型胶原蛋白重组人源化胶原蛋白融合表达蛋白纯化分批补料发酵 type Ⅰ collagen recombinant humanized collagen fusion expression protein purification fed-batch fermentation

栏目名称

生物工程

DOI 10.13982/j.mfst.1673-9078.2024.12.1449

发布时间 2025-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家重点研发计划（2021YFC2102700）