Väitös kasvisolutehtaista luo uutta pohjaa BY-2-solujen käytölle

9.12.2016

VTT:n tutkija Lauri Reuter väittelee Helsingin yliopistossa 9.12.2016. Väitös liittyy hydrofobiini-fuusioproteiinien tuottamiseen kasvisoluviljelmissä. Tutkimuksessa onnistuttiin ensimmäistä kertaa saavuttamaan kasvisoluissa grammaluokan rekombinanttiproteiinisaantoja. Reuterin tutkimus luo pohjaa BY-2-solujen käytölle teollisessa rekombinanttiproteiinien tuotannossa ja avaa sovellusmahdollisuuksia hydrofobiinifuusioproteiinien käytölle.

Rekombinanttiproteiineja käytetään muun muassa lääkkeinä, entsyymeinä ja nanomateriaalien komponentteina. Sieniperäisten hydrofobiinien poikkeukselliset ominaisuudet tekevät niistä kiinnostavia moniin näistä käyttökohteista. Esimerkiksi pinta-aktiiviset ominaisuudet siirtyvät myös fuusioproteiineille mahdollistaen uudenlaisia sovelluksia. Kasvit ovat lupaava tapa tuottaa rekombinanttiproteiineja jopa maatalouden suuressa mittakaavassa. Väitöstyössä selvitettiin hydrofobiinifuusioproteiinien tuottamista kasvisolutehtaissa: tupakan BY-2-soluviljelmissä.

Hydrofobiinifuusioteknologia on perustunut pääasiassa Trichoderma reesei -homeen HFBI-molekyyliin. Tämä tutkimus laajentaa käyttömahdollisuuksia useilla molekyyleillä. Kasvisoluissa hydrofobiinit muodostivat fluoresoivaan malliproteiiniin (GFP) liitettyinä pyöreitä proteiinijyväsiä. HFBI:n lisäksi vain HFBII ja HFBIV mahdollistivat fuusioproteiinien puhdistamisen kaksifaasiuutolla. HFBII-fuusio paransi sekä GFP:n että proteiini A:n tuottotasoja verrattuna HFBI-fuusiopartneriin tai fuusioimattomiin proteiineihin. Kuitenkin sekä HFBI-, HFBII- että HFBIV-fuusiot huononsivat transferriinin saantoa.

Sekä HFBI-Proteiini A että transferriini-HFBIV-fuusioproteiineja tuotettiin BY-2-soluviljelmässä hyvin saannoin. Huolellisella valinnalla kehitettiin lisäksi solulinja, joka tuotti 1,1 g/l GFP-HFBI-proteiinia. Tämä on ensimmäinen kerta, kun kasvisoluissa on saavutettu grammaluokan rekombinanttiproteiinisaantoja. Tuotantopiloteissa BY-2-soluja kasvatettiin fermentorissa 600 litran tilavuudessa ja kaksifaasiuutto kasvisolumateriaalista tehtiin 20 litran tilavuudessa.

Fuusioproteiinit säilyttivät toiminnallisia ominaisuuksia molemmilta partnereilta. HFBI-Proteiini A mahdollisti vasta-aineiden puhdistamisen liuoksista kaksifaasiuutolla. HFBIV:hen liitetty transferriini taas säilytti kykynsä sitoa rautaa ja sitoutua reseptoriinsa. Nanopartikkelien pinnoittaminen transferriini-HFBIV-proteiinilla mahdollisti partikkelien kuljettamisen syöpäsoluihin. 

Lauri Reuterin väitös "Plant cell factories: Production of hydrophobin fusion proteins in plant cell cultures" tarkastetaan Helsingin yliopistossa 9.12.2016 klo 12. 

Väitös verkossa: http://www.vtt.fi/inf/pdf/science/2016/S144.pdf

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00