ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การขยายขนาด การผลิต recombinant protein ของไวรัสไข้เลือดออกโดยเซลล์แมลง

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การขยายขนาด การผลิต recombinant protein ของไวรัสไข้เลือดออกโดยเซลล์แมลง
นักวิจัย : เพ็ญจันทร์ เมฆวิจิตรแสง , Phenjun Mekvichitsaeng
คำค้น : Baculovirus Expression Insect Cell System , Biological sciences , Biology and biochemistry , BT-B-06-2F-20-304 , Cell biology , Cytology , Dengue viruses , Insect cell biotechnology , Recombinant proteins , ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ , สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์ , เซลล์แมลง , ไข้เลือดออก
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2545
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/1306
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

การผลิต recombinant protein ของไวรัสเดงกี่จากเซลล์แมลงโดยระบบ Baculovirus Expression Insect Cell System ทำได้โดยการใช้ recombinant baculovirus ที่ได้ผ่านกระบวนการพันธุวิศวกรรมให้มียีนที่ควบคุมการสร้างโปรตีนของไวรัส เดงกี่เป็นส่วนหนึ่งของจีโนมจของแบคคิวโลไวรัส เมื่อนำแบคคิวโลไวรัสัดังกล่าวมา infect เข้าสู่เซลล์แมลงซึ่งเป็นเซลล์เจ้าบ้าน จะทำให้ยีนของไวรัสเดงกี่มีการแสดงออกภายใต้การควบคุมโปรโมเตอร์แบคคิวโล ไวรัส ในการทดลองผลิต recombinant protein ในส่วน envelope ของไวรัสเดงกี่จากเซลล์แมลงในระดับ shake flask ในการศึกษาก่อนหน้านี้ พบวาสามารถผลิตโปรตีนได้ประมาณ 1.1 mg ต่อปริมาตรการเพาะเลี้ยง 100 ml (หรือ 11 mg/L) ซึ่งคาดว่าหากได้ทำการปรับปรุงการผลิตในสภาวะที่เหมาะสมรวมทั้งใช้เทคนิคที่ เหมาะสมในการขยายขนาดการผลิตน่าจะสามารถผลิตโปรตีนชนิดนี้ในปริมาณสูงขึ้น กว่าเดิม โครงการวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มปริมาณการผลิต recombinant envelope protein โดยทำการศึกษาปัจจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ชนิดและส่วนผสมของอาหารเลี้ยงเซลล์แมลงที่เหมาะสมในการเจริญของเซลล์ ปริมาณเซลล์ตั้งต้นที่เหมาะสมก่อนการ infection และระยะเวลาในการเก็บเกี่ยวโปรตีนทีเหมาะสมภายหลังการ infection เพื่อให้ได้ปริมาณโปรตีนสูงสุดสำหรับการศึกษาเพื่อการขยายขนาดการผลิต recombinant envelope protein นั้นได้ทำการศึกษาใน stirred reactor ขนาดปริมาตร 2.5 L มีปริมาตรการผลิต 1 L โดยได้ทำการตรวจสอบอัตราการกวน และอัตราการให้อากาศที่เหมาะสม นอกจากนี้ยังได้ทำการศึกษาการผลิตโปรตนในระบบที่ใช้ความเข้มข้นเซลล์สูง โดยใช้ dialysis membrane ผลการศึกษาพบว่าอาหารเลี้ยงเซลล์ที่เหมาะสมในการผลิตโปรตีนในการศึกษานี้ ได้แก่ อาหารลี้ยงเซลล์สูตรผสมระหว่าง Sf900ll และ TC100 .ในอัตราส่วน 1:1 โดยมีการผสม 10% fatal calf serum ซึ่งเป็นอาหารที่เซลล์แมลง เจริญได้ดีและมีราคาถูกกว่าอาหารเลี้ยงเซลล์เดิม .ในการผลิตโปรตีนนั้นสัดส่วนของเซลล์และไวรัสที่เหมาะสม คือการใช้เซลล์ 1x106 cells/ml โดยใช้แบคคิวโลไวรัส MOI เท่ากับ 5 ซึ่งเป็นสัดส่วนของเซลล์ที่ประหยัดทั้งอาหารเลี้ยงเซลล์ เวลา และไวรัสสต๊อค แต่ยังคงให้ผลผลิตโปรตีนได้สูงสุด โดยระยะเวลาในการเก็บเกี่ยว recombinant envelope protein ที่เหมาะสมคือ ในวันที่ 3-4 ภายหลังการ infection ของไวรัสโดยการ block cell ให้อยู่ในระยะเดียวกัน ด้วย hydroxyurea นั้น พบว่า Sf9 cells ให้อยู่ในระยะเดียวกัน ด้วย hydrosyurea นั้น พบว่า Sf9 cells ในระยะระหว่าง G1 และ S ถูก infect ได้ดีกว่าเซลล์ในระยะอื่น โดยพบว่าเมื่อ infect เซลล์Sf9 ในระยะดังกล่าว มีผลผลิต recombinant envelope protein สูงขึ้นประมาณ 1.3-1.8 ท่านเมื่อเทียบกับเซลล์ปกติ ในการขยายขนาดการผลิตเป็น 1 L ใน stirred tank reactor โดยใช้อัตราการกวนที่ 90 rpm และระดับ dissolved oxygen ในช่วง 60-80% ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญของเซลล์ทั้งก่อนและหลังการ infection ของไวรัส พบว่าสามารถเพิ่มปริมาณ recombinant envelope protein เป็น 13 mg/L ซึ่งสูงกว่าการผลิตในระดับ shake flask เล็กน้อย ทั้งนี่น่าจะเกิดจากการเพิ่มปริมาณออกซิเจนในระบบ stirred tank reactor แต่อย่างไรก็ตามปริมาณสารอาหารที่จำกัดและปริมาณ byproduct ที่เป็นพิษกับเซลล์ก็ยังคงเป็นข้อจำกัดของการผลิตในทั้ง 2 รูปแบบข้างต้นดังนั้นจึงได้มีการดัดแปลงนำ dialysis membrane มาใช้กับ stirred tank reactor เพื่อช่วยในการเพิ่มสารอาหารและถ่ายเทของเสียออก จากผลการศึกษาในการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ปริมาตรการผลิต1 L พบว่าสามารถเพิ่มความหนาแน่นเซลล์ได้ถึง 1.7x107 cell/ml และในการผลิตโปรตีนโดยทำการ infect เซลล์ที่ความหนาแน่นเริ่มต้น 8x106 cell/ml และใช้ปริมาณไวรัส MOI เท่ากับ 10 พบว่าสามารถเพิ่มผลผลิต recombinant envelope protein ได้ถึง 31-40 mg/L จากผลการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการผลิต recombinant protein ในระบบ Baculovirus Expression Insect Cell System ข้างต้นทำให้ทราบถึงสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิต recombinant protein ที่ต้องการทั้งในระดับ shake flask และ stirred tank reactor นอกจากนี้การดัดแปลงใช้ระบบ perfusion culture โดยใช้ dialysis membrane สามารถเพิ่มผลผลิตrecombinant envelope protein ที่ต้องการได้ถึง 3 เท่า ซึ่งสามารถนำไปดัดแปลงใช้กับการผลิต recombinant protein ชนิดอื่นในระบบนี้ได้

บรรณานุกรม :
เพ็ญจันทร์ เมฆวิจิตรแสง , Phenjun Mekvichitsaeng . (2545). การขยายขนาด การผลิต recombinant protein ของไวรัสไข้เลือดออกโดยเซลล์แมลง.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
เพ็ญจันทร์ เมฆวิจิตรแสง , Phenjun Mekvichitsaeng . 2545. "การขยายขนาด การผลิต recombinant protein ของไวรัสไข้เลือดออกโดยเซลล์แมลง".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
เพ็ญจันทร์ เมฆวิจิตรแสง , Phenjun Mekvichitsaeng . "การขยายขนาด การผลิต recombinant protein ของไวรัสไข้เลือดออกโดยเซลล์แมลง."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2545. Print.
เพ็ญจันทร์ เมฆวิจิตรแสง , Phenjun Mekvichitsaeng . การขยายขนาด การผลิต recombinant protein ของไวรัสไข้เลือดออกโดยเซลล์แมลง. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2545.