형질전환 벼(Oryza sativa) 세포 현탁 배양을 위한 배지 최적화 연구
- 주제어 (키워드) 벼(Oryza sativa) , 현탁 배양 , 탄소원 , 식물 생장 조절제 , 세포 생존율 , 건조 세포 중량 , Oryza sativa , suspension culture , carbon source , plant growth regulators , cell viability , dry cell weight
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김성룡
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2025. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000079759
- UCI I804:11029-000000079759
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
식물 세포 현탁 배양은 효소와 항체를 포함한 재조합 단백질 생산 플랫폼으로 주목받고 있다. 성공적인 재조합 단백질 생산을 위해서는 식물 세포 배양 조건의 최적화가 전제되어야 한다. 본 연구는 당 고갈 환경에서 유방암 치료에 사용되는 단일클론 항체인 Trastuzumab 생산을 위해 형질전환 된 벼(Oryza sativa) 세포의 배양 배지를 최적화하여 세포 생장을 향상시키고자 하였다. 이를 위해 식물 생장 조절제(PGRs) 중 옥신과 사이토키닌, 탄소원, 아미노산 및 다양한 첨가제들이 배양 세포의 생장에 미치는 효과를 건조 세포 중량(DCW)과 생존율(viability)을 통해 평가하였다. 옥신과 사이토키닌으로는 각각 2 mg/L의 2,4-디클로로페녹시아세트산(2,4-D)과 0.02 mg/L 키네틴(kinetin)을 첨가했을 때, 대조군에 비해 DCW를 약 10.8% 증가하였다. 탄소원으로는 자당(sucrose)이 비교된 다른 당(glucose, fructose, maltose) 대비 DCW를 6.5-8.8% 증가시켰고, 당알코올(sorbitol, mannitol) 조건에서는 세포 생장이 매우 저조하였다. 아미노산으로는 프롤린과 글루타민의 첨가가 각각 DCW를 7.3%. 6.7% 증가시켰으며, 두 아미노산을 동시 첨가했을 때, 5주간의 배양 기간 동안 대조군 대비 DCW가 약 44.3% 증가하는 누적 효과가 확인되었다. 또한, 비이온성 계면활성제인 Tween 20과 삼투 조절제인 PEG 8000, choline chloride는 각각 DCW를 8.5%, 8.0%, 7.7% 증가시켰다. 확인된 개별 물질의 효과를 바탕으로 각 물질을 조합하여 배양한 결과, 모든 조합에서 DCW가 증가되었으며, 생존율 또한 대조군 대비 비슷하거나 향상되었다. 특히, Tween 20, PEG 8000, choline chloride을 조합 처리한 실험군에서 대조군 대비 최대 13.2%의 세포 생장 증가가 관찰되었다.
more초록 (요약문)
Plant cell suspension culture has gained attention as a production platform for recombinant proteins, including enzymes and antibodies. The successful production of recombinant proteins requires the optimization of plant cell culture conditions. This study aimed to optimize the culture medium for genetically engineered rice (Oryza sativa) cells engineered to produce the monoclonal antibody Trastuzumab, used for breast cancer treatment, under sugar-free conditions to enhance cell growth. The effects of plant growth regulators (PGRs), carbon sources, amino acids, and various additives on cultured cell growth were evaluated using dry cell weight (DCW) and viability. The addition of 2 mg/L 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) as an auxin and 0.02 mg/L kinetin as a cytokinin resulted in approximately a 10.8% increase in DCW compared to the control. Among carbon sources, sucrose enhanced DCW by 6.5–8.8% compared to other sugars (glucose, fructose, maltose), whereas cell growth was significantly lower with sugar alcohols (sorbitol, mannitol). For amino acids, the supplementation of proline and glutamine increased DCW by 7.3% and 6.7%, respectively. When both amino acids were simultaneously added, a cumulative effect was observed, resulting in a 44.3% increase in DCW compared to the control over a five-week cultivation period. Additionally, the non-ionic surfactant Tween 20, the osmotic regulator PEG 8000, and choline chloride increased DCW by 8.5%, 8.0%, and 7.7%, respectively. Based on the effects of individual substances, combinations of these additives were tested, all of which further increased DCW, with viability being maintained or improved compared to the control. Notably, the combination of Tween 20, PEG 8000, and choline chloride resulted in a maximum 13.2% increase in cell growth compared to the control.
more목차
서론 1
실험 재료 및 방법 10
세포주 및 세포 배양조건 10
세포 생체/건조 중량 측정 10
세포 생존도 측정 11
배지 내 당 함량 측정 11
통계 분석 12
결과 13
형질전환 벼 세포의 생장 13
옥신과 사이토키닌 첨가에 따른 세포 생장 및 생존율 변화 15
탄소원 농도와 종류에 따른 세포 생장 및 생존율 변화 22
아미노산(Glutamine, Proline) 첨가에 따른 세포 생장 및 생존율 변화 26
계면활성제 첨가에 따른 세포 생장 및 생존율 변화 31
삼투조절제 및 세포 대사 보조제 첨가에 따른 세포 생장 및
생존율 변화 33
첨가물 조합 처리에 따른 세포 생장 및 생존율 변화 36
논의 40
결론 45
참고문헌 46
