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[Bio-Edu] 動物細胞の培養工程(USP) – 代謝産物である乳酸、アンモニアを低減化するCHO細胞の作成技術 (2018) – ID2732 [2019/10/14]

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培養工程

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バイオ医薬の生産細胞株であるCHO細胞の培養において、目的物質の生産性を上げるためには、細胞を死なせないように培養を継続しなければならない。

細胞にダメージを与えるのは、代謝物である乳酸(lactic acid)やアンモニア(ammonium)などです。

  • 高い細胞密度 → アンモニア↑、乳酸↑、(高い浸透圧)

蓄積を抑えることができれば、細胞は死ななくなるとともに目的タンパク質の生産性を高めることが期待できます。

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これまでに、pHを下げる、培養温度を下げる、グルコースを別の糖で代替、グルコース/グルタミンの濃度を下げる、銅の添加などに関する多数の報告があるが、この論文では、もっとシンプルに解決している。

  • 技術
    • 乳酸に適応したCHO細胞の作成技術
  • 結果 (現在知られている最高の生細胞数)
    • 乳酸を50%削減(flask)、1/8に削減(bioreactor)
    • 生細胞数 : 35e6 cells/mL
    • 積算性細胞数 : 273e6 cells/days/ml
Glucose + 2HPO4-2 + 2 ADP → 2 Lactate - + 2H+ + 2 ATP ・・・(1)
Pyruvate- + NADH + H+ ⇄ Lactate- + NAD+ ・・・(2)
ΔG = ΔG’° + RT ln(([LAC-][NAD+]) / ([PYR-][NADH])) ・・・(3)
ΔG’° = -25.1 kj/mol 
ΔG’° = RTlnK’eq = -25.1kj/mol・・・(4)

Pyruvate : ピルビン酸

ADP : アデノシン2リン酸

文献

A Simple Method to Reduce both Lactic Acid and Ammonium Production in Industrial Animal Cell Culture: https://res.mdpi.com/d_attachment/ijms/ijms-19-00385/article_deploy/ijms-19-00385-v2.pdf

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29382079/
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用語の解説、関連タグ付き投稿の抽出

ammonium

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culture

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[rAAV-Production] – 治療用AAV Vector製造 – 考慮事項 – ID12844-UM [2020/10/14]
[Bio-Equip] WAVE 25 Rocker – GE – ID11509 [2020/03/06]
[Bio-Process] 拡大培養/Subculture – ID9342 [2020/02/01]
[Bio-Process] 細胞融解から拡大培養の開始 – フラスコ培養/Inoculum – ID9636 [2020/02/01]
[Bio-Culture] CHO細胞の培養における制御パラメータ、添加物及び装置・設備の事例 – ID6721[2020/09/08]

lactate

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代謝

[健康] キサンチン – 体内における代謝 : キサンチン → 尿酸 – ID5111 [2019/12/30]
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Update ID21920

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[Life] T-SITE in Hirakata – 今日も来ました – スタバは若者の皆さんで満員だったので「果実びより」で¥2,500のカット・ケーキ&ドリンクセット – ID27025 [2021/01/16]

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AAV, BIOLOGICS, cell
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