Development of sequential and reaction process with monolithic column module for small antibodies PEGylation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17KK0116
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biofunction/Bioprocess
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Yoshimoto Noriko 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40432736)
• Project Period (FY): 2018 – 2023
• Keywords: continuous fragmentation / fragmented antibodies / protein A chromatography / protein L chromatography / digestion

Outline of Final Research Achievements

We developed a digestion enzyme-immobilized monolith for the continuous fragmentation and separation of fragmented antibodies. Following the column, we connected two types of affinity columns, Protein A and Protein L. Excess fragments with a molecular weight below 25,000 bypass the purification column, while fragmented antibodies or unreacted antibodies could be recovered from either of the columns. Using polyclonal antibodies as a substrate, we investigated the effects of column residence time, pH, and temperature on fragmented antibody yield. The results indicated that while the reaction yield is dependent on the column residence time, high-temperature conditions can improve the yield even with shorter residence times.

Free Research Field

生物分離工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では断片化酵素を固定化したカラムとアフニティーカラムを連続化することで、分子サイズ、電荷分布によらず高純度で断片化抗体を簡便に回収することを可能とした。このプロセスでは、多様な抗体断片から抗原認識部位を含むものを高純度で回収することができ、断片化酵素によるアフニティーリガンドのダメージも回避できる。断片化カラム、精製カラムは全て連結させ、全ての操作を全自動で実施できるようにした。このため、従来の断片化反応後の煩雑な分離精製操作の省力化が可能となった。
また、本研究ではポリクロ―ナル抗体を用いて検討を行っており、様々な抗体の断片化反応において本プロセスが適応可能であると考えられる。