グルコース（デキストロース） USP EP BP JP ChP

生物学的生産におけるグルコースの主な役割

主要なエネルギー源:

ATP 生成: グルコースは解糖によって代謝され、ピルビン酸に変換されると同時に、細胞のエネルギー通貨である ATP が生成されます。このエネルギーは、タンパク質合成や細胞維持など、さまざまな細胞プロセスに不可欠です。NADH 生成: ATP に加えて、解糖系では NADH が生成されます。NADH は酸化リン酸化で使用され、さらに ATP が生成され、高収率のタンパク質生産のためのエネルギー供給が強化されます。

炭素源:

生体分子の構成要素: グルコースは、細胞の成長とタンパク質発現に必要なアミノ酸、ヌクレオチド、脂質、その他の必須生体分子の生合成に必要な炭素骨格を提供します。多糖類の前駆体: 細胞がエネルギー貯蔵分子として使用するグリコーゲンなどの多糖類の前駆体です。

細胞の成長と分裂のサポート:

増殖: グルコースは、エネルギーと必須の構成要素を供給することで、急速な細胞の成長と分裂をサポートします。ブロック。細胞生存率の維持: 適切なグルコースレベルは細胞生存率の維持に役立ち、これは持続的なタンパク質生産に不可欠です。

タンパク質発現の最適化:

代謝経路の調節: グルコースの存在は、タンパク質合成に関与する遺伝子の発現に影響を与える可能性があります。標的タンパク質の収量と品質に直接影響を与える代謝経路を調整できます。翻訳後修飾の制御: グルコースの利用可能性は、多くの生物製剤の活性と安定性にとって重要なグリコシル化パターンに影響を及ぼす可能性があります。

培養条件の安定化:

pH 調節: グルコースの代謝は、緩衝化が必要な酸性副産物を生成する代謝経路もあるため、培養培地の pH を安定させるのに役立ちます。浸透圧バランス: グルコースは培養培地の浸透圧バランスの維持に寄与し、細胞に安定した環境を提供します。

バイオプロセスにおける供給戦略:

フェドバッチ培養: グルコースは、最適な濃度を維持するために、フェドバッチプロセスで制御された方法で追加されることがよくあります。これにより、細胞の成長と生産性の低下につながる枯渇を回避できます。副産物の形成の低減: 制御されたグルコース供給により、グルコースが過剰に存在する場合に蓄積する可能性のある乳酸や酢酸などの阻害副産物の生成が最小限に抑えられます。

製品の収量と品質の向上:

一貫性と信頼性: 供給戦略でグルコースを使用すると、安定した栄養素の供給により、一貫した製品の収量と品質を確保できます。培養条件のカスタマイズ: グルコースレベルは、標的タンパク質の発現の強化や不要な代謝シフトの最小化など、特定の生産ニーズに合わせて調整できます。グルコースは、上流の生物学的生産における供給戦略の不可欠な要素です。必須のエネルギー、炭素、および調節機能を提供することで、グルコースは細胞培養の効率的な成長と生産性をサポートします。グルコース供給の適切な管理は、生物学的製品の高収量と高品質を達成するために非常に重要であり、バイオプロセスの最適化の重要な側面となります。