日本旭化成Pharma與新能源產業技術總合開發機構(NEDO)、產業技術總合研究所(AIST)於日前發表，活用以植物或微生物細胞生產高機能品的「Smart Cell」技術，成功地提升了體外診斷用醫藥品原料之「膽固醇酯酶(Cholesterol Esterase)」的生產效率。
相較於既有微生物(野生菌株)，此次建構的「Smart Cell」具有30倍以上的生產能力，藉此可降低生產製程中的電力消耗量，並可望帶來一年約23噸的二氧化碳排放量削減效果(較過去削減9.6%)。
一般在醫院診療或健康檢查會使用許多種體外診斷用醫藥品，其中有大半生化檢查試藥是以酵素為主要原料，利用酵素的運作，測量體內的物質濃度。而測量血膽固醇的「膽固醇酯酶」是由微生物的伯克氏菌(Burkholderia Stabilis)分泌、生產至菌體外後獲得，但野生菌株的分泌為複雜的控制系統，因此以既有方法將大腸桿菌做為宿主的基因改良技術難以達到高生產化。另一方面，過去雖有利用野生菌株育種的傳統方法進行高生產化的研究，但生產量僅能提升至野生菌株的2.8倍左右，因此對於具有國際競爭力且低成本、高生產效率之新技術開發寄予期待。
有鑑於此，旭化成Pharma與NEDO、AIST自2016年即著手展開「Smart Cell」計畫，期將生物細胞擁有的物質生產能力以人工方式提升至最大限度，並利用經過最佳化的細胞(Smart Cell)，生產出省能源、低成本之高機能品。
此次研究團隊透過新組成型啟動子(Promoter)與宿主Burkholderia Stabilis機能改變的調整應用，將「膽固醇酯酶」的生產能力提高至野生菌株的30倍以上，成功地建構出「Burkholderia Stabilis Smart Cell」，即使減少使用一年的培養量與製造次數，仍可達到與過去等量的膽固醇酯酶生產。
今後旭化成Pharma將加速推動以「Smart Cell」生產膽固醇酯酶的早期事業化，期藉以實現生產高機能化學品或醫藥品原料的「智慧細胞產業(Smart Cell Industry)」。
資料來源：https://chemical-news.com/2021/03/01/%e6%97%ad%e5%8c%96%e6%88%90%e3%81%aa%
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