促进大肠杆菌周质空间小分子抗体表达的菌种构建方法

作者：童梅; 程永庆^*; 刘金毅; 徐晨

来源：中国生物工程杂志, 2020, 40(05): 48-56.

DOI：10.13523/j.cb.2001001

• Fab
• TNF-α
• 抗肿瘤坏死因子
• 大肠杆菌表达
• 周质空间表达
• 原核生产体系

目的:构建一株表达TNF-α Fab’抗体的大肠杆菌工程菌,并设计一种高效实用的策略以促进大肠杆菌周质空间的可溶性Fab’抗体表达。方法:首先,通过更换不同表达载体,改变轻链和重链顺序,更换信号肽,共表达分子伴侣(Skp)、二硫键合成酶(Dsbc)、肽基辅氨酰顺反异构酶(PPIB)、二硫键异构酶(hPDI)、核酸酶(Nuclease),以评估对Fab’抗体表达量的改善。其次,纯化表达的Fab’抗体。通过周质提取、Q阴离子交换柱净化、苯基柱捕获、Protein L柱亲和三步纯化方案得到高纯度的Fab’抗体。最终将纯化后的Fab’抗体进行亲和力测定。结果:提高正确组装的Fab’抗体表达量的策略有——将目的蛋白构建至pET-30a载体;重链在前、轻链在后;轻、重链采用相异的信号肽;共表达hPDI。周质提取液中的Fab’抗体浓度达到588.0mg/L提取液,纯化后产量可达28.2mg/L发酵液,总回收率为32.0%,纯度为90.9%。Fab’抗体亲和力为(5.8±3.0)×10-9mol/L,体外细胞学活性IC50为(5.2±2.4)×10-11mol/L。结论:通过大肠杆菌工程菌分子构建方式的优化,得到了一株高效表达可溶性Fab’抗体的工程菌株,为可溶性小分子抗体的规模化生产奠定了研究基础。