柠檬酸对cho细胞生长和代谢的影响

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1、华东理工大学学报(自然科学版)Vol.32No.5556JournalofEastChinaUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)2006205文章编号:100623080(2006)0520556205柠檬酸对CHO细胞生长和代谢的影响黄剑峰,张元兴,张立(华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海200237)摘要:研究了重组中国仓鼠卵巢细胞(CHO)批培养过程中柠檬酸对细胞生长和代谢的影响。结果表明:柠檬酸明显抑制了细胞的生长。与对照组相比

2、,添加12mmolöL柠檬酸的处理组细胞的葡萄糖比消耗速率(QGlc)降低了37.5%,渗透压提高了10.0%,乳酸生成量与葡萄糖消耗量的比值增加了27.0%,氨生成量与谷氨酰胺消耗量的比值也增加了。在谷氨酰胺代谢过程中,更多的谷氨酰胺经谷草转氨酶途径生成A2酮戊二酸,参与能量代谢。柠檬酸促使细胞更多地被捕获在G1期,阻碍细胞的DNA合成,抑制细胞增殖,并促进蛋白的表达。关键词:CHO细胞;柠檬酸;代谢;细胞生长;蛋白表达中图分类号:Q953文献标识码:AInfluenceofCitrateonGrowthandMeta

3、bolismofCHOCellsHUANGJian2feng,ZHANGYuan2xing,ZHANGLi(StateKeyLaboratoryofBioreactorEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China)Abstract:TheinfluencesofcitrateoncellgrowthandmetabolismwereinvestigatedinbatchculturesofCHOcells.Withth

4、eadditionofcitrate,cellgrowthisinhibitedobviously,whilethemetabolismischanged.Inbatchcultureswith12mmolöLcitrate,thespecificglucoseconsumptionrateofCHOcellsisreducedby37.5%,andtheosmolarityincreasesby10.0%,theratiosoflactateaccumulationtoglucoseconsumptionandammo

5、niaaccumulationtoglutamineconsumptionincrease,comparedtothoseinthemediumwithoutcitrate.Moreglutaminewasusedforenergymetabolismthroughaspartateaminotransfer2asepathway.CHOcellscouldbecapturedinG1phasebycitrate,whichcouldblockDNAsynthesis,inhibitcellgrowthandinduce

6、proteinexpression.Keywords:CHOcells;citrate;metabolism;cellgrowth;proteinexpression[3]柠檬酸是三羧酸循环中重要的中间产物,连接酶A合成的碳源和乙酰辅酶A羧化酶的激活[4～5]着糖酵解和三羧酸循环,它对糖和脂肪酸代谢有着剂,用于脂肪酸的合成。极为重要的意义。它在糖代谢过程中产生异柠檬酸,柠檬酸是能量代谢的产物,当代谢不均衡时,其抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸脱氢酶的活性[1～2]。大浓度会明显上升。许多因素都会影响柠檬酸代谢,包部分柠檬酸离开三

7、羧酸循环,作为线粒体外乙酰辅括碳源的种类和浓度、氮和磷酸盐浓度、通气状况、微量元素和有机体产物的组成等。细胞的代谢途径主要由细胞株本身的性质及生收稿日期:2005206202基金项目:国家863计划(2002AA2Z344F)理状态决定。研究柠檬酸对动物细胞生长及代谢的作者简介:黄剑峰(19792),男,上海人,硕士,研究方向:生物化学工影响对于培养过程的优化具有重要意义。许多研究程。认为,使细胞捕获在特定的细胞周期是提高重组细通讯联系人:张立,E2mail:lylyzhang@ecust.edu.cn[6]胞蛋白生产的

8、一种有效手段。Jenkins等通过降低第5期黄剑峰,等:柠檬酸对CHO细胞生长和代谢的影响557细胞培养温度,使CHO细胞捕获在G1期而提高了抗体浓度的测定:采用ELISA双抗体夹心法,[7]重组蛋白质的生产。Watanabe等对NSO细胞研包括抗体和辣根过氧化物酶标记抗体,均为分析纯究发现,添加IPTG(异丙基2B