SF9昆虫細胞における新規組換え型コラゲナーゼ蛋白質の発現を創傷治癒の可能性を探る

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Iran. J. Biotechnol..2019 Dec;17(4):e2429. IJB-17-4. doi: 10.30498/IJB.2019.92707.Epub 2019-12-01.

SF9昆虫細胞における新規組換え型コラゲナーゼ蛋白質の発現を創傷治癒の可能性を探る

Expression of a New Recombinant Collagenase Protein of in SF9 Insect Cell as a Potential Method for Wound Healing.

Hamzeh Alipour
Abbasali Raz
Navid Dinparast Djadid
Sedigheh Zakeri

PMID: 32671126 PMCID: PMC7357693. DOI: 10.30498/IJB.2019.92707.

抄録

背景:

今日、世界的に慢性潰瘍の増加に伴い、ウジ虫治療の利用が普及している。これらの幼虫から分泌酵素を組換え生産することは、慢性潰瘍治療のための新規な非侵襲的方法である。 ()コラゲナーゼ（MMP-1）が昆虫細胞で発現している。コラゲナーゼは、臨床治療や産業界で広く利用されている酵素である。コラゲナーゼはウジ虫の唾液腺で発現・分泌されていることが示唆されている。

Background: Today, the use of maggot therapy has become widespread due to the increase in chronic ulcers in the world. The recombinant production of secreted enzymes from these larvae is a novel non-invasive method for the treatment of chronic ulcers. () collagenase (MMP-1) has been expressed in insect cells. Collagenase is an enzyme that is widely used in clinical therapy and industry. It has been indicated that collagenase is expressed and secreted in salivary glands of while using for maggot debridement therapy.

目的:

本研究では、バキュロウイルス発現系（Bac-to-Bac）を用いて、コラゲナーゼ酵素の組換え型を（SF9）昆虫細胞で生産することにした。

Objectives: In the present study we decided to produce the recombinant form of collagenase enzyme in (SF9) insect cells using the baculovirus expression system (Bac-to-Bac).

材料と方法:

コラゲナーゼのコード化配列（残基494-1705）をドナープラスミドとしてpFastBacHTAにクローニングした。DH10Bac宿主のバクミドにトランスポジションした後、バクミドをSf9細胞株にトランスフェクションし、発現した組換えコラゲナーゼ（MMP-1）をNi-NTAアガロースを用いて精製した。

Materials and Methods: cloned the coding sequences (residues 494-1705) of collagenase into the pFastBacHTA as donor plasmid. After transposition in the bacmid of DH10Bac host, the bacmid was transfected into the Sf9 cell line, then the expressed recombinant collagenase (MMP-1) was purified using the Ni-NTA agarose.

結果:

組換え蛋白質をウエスタンブロット法で確認した。さらに、精製したタンパク質の生物学的活性を特異的基質および阻害剤の存在下で測定したところ、67 IU.mL となり、先の研究で特徴づけられた遺伝子が collagenesa 酵素をコードしていることが明らかになった。

Results: The recombinant protein was verified by Western blotting. Furthermore, the biological activity of purified protein was measured in the presence of its specific substrate and its inhibitor, which was 67 IU.mL based on our results, it was revealed that the characterized gene in our previous study codes collagenesa enzyme.

結論:

コラゲナーゼの医学分野での応用の広さを考慮して、初めて昆虫細胞株にコラゲナーゼ（MMP-1）遺伝子をクローニングし、コラゲナーゼ（）の発現・精製法を確立しました。この結果は、将来的に安全で汎用性の高い組換え医薬品の調製・設計に役立つものである。

Conclusion: Considering to the broad applications of collagenase in medical sciences, for the first time, we cloned the collagenase (MMP-1) gene into the insect cell line to establish a method for the expression and purification of collagenase (). The result help for preparing and designing a safe and versatile recombinant drug in future.