Insect cells respiratory activity in bioreactor

Abstract

Specific respiration rate (Q O 2 ) is a key parameter to understand cell metabolism and physiological state, providing useful information for process supervision and control. In this work, we cultivated different insect cells in a very controlled environment, being able to measure Q O 2 . Spodoptera frugiperda (Sf9) cells have been used through virus infection as host for foreign protein expression and bioinsecticide production. Transfected Drosophila melanogaster (S2) cells can be used to produce different proteins. The objective of this work is to investigate respiratory activity and oxygen transfer during the growth of different insect cells lines as Spodoptera frugiperda (Sf9), Drosophila melanogaster (S2) wild and transfected for the expression of GPV and EGFP. All experiments were performed in a well-controlled 1-L bioreactor, with SF900II serum free medium. Spodoptera frugiperda (Sf9) cells reached 10.7 9 10 6 cells/mL and maximum specific respiration rate (Q O 2 max ) of 7.3 9 10 -17 molO 2 /cell s. Drosophila melanogaster (S2) cells achieved 51.2 9 10 6 cells/mL and Q O 2 max of 3.1 9 10 -18 molO 2 /cell s. S2AcGPV (expressing with rabies virus glycoprotein) reached 24.9 9 10 6 cells/mL and Q O 2 max of 1.7 9 10 -17 molO 2 /cell s, while S2MtEGFP (expressing green fluorescent protein) achieved 15.5 9 10 6 cells/mL and Q O 2 max = 1.9 9 10 -17 molO 2 /cell s. Relating to the Sf9, S2 cells reached higher maximum cell concentrations and lower specific respiration rate, which can be explained by its smaller size. These results presented useful information for scale-up and process control of insect cells.

Transfection of Spodoptera frugiperda Insect Cell and Production of Recombinant Protein

“…Hücrelerin çözünmüş oksijen miktarı hücre hattına göre %5-%100 arasında değişmektedir [15], [25]. Spesifik oksijen tüketim hızı ise 2-11x10 -17 molO2/hücre.s aralığındadır [25]- [27].…”

Estudo da cinética de crescimento de células de inseto Sf21 e infecção por baculovírus Anticarsia gemmatalis (AgMNPV) para a produção de bioinseticida.

“…Enquanto nesse trabalho foi aplicado o método dinâmico (SCHMIDELL et al, 2001) para a determinação da Qo 2 , Pamboukian et al (2008) utilizaram o balanço da fase líquida descrito por Kamen et al (1996).…”

Purificação e imunogenicidade da glicoproteína do vírus da raiva (RVGP) expressa pelos sistemas células S2 e Semliki Forest Virus.

“…Provavelmente os altos níveis de expressão de proteínas já atingidos e reportados na literatura se devem ao uso de promotores fortes e alto número de cópias de plasmídeos integrados ao genoma (BUCKINGHAM et al, 1996;MCCARROLL;KING, 1997 (VENTINI et al, , 2011 e concentração celular máxima entre 3 -5x10 7 cel/mL (BATISTA et al, 2011;PAMBOUKIAN et al, 2008; BATISTA et al, 2011;BOVO et al, 2008;DOS SANTOS et al, 2009;GALESI et al, 2008;SWIECH et al, 2008aSWIECH et al, , 2008bSWIECH et al, , 2008cYOKOMIZO et al, 2007 produzir uma poliproteína estrutural precursora (C-p62-6K-E1), que é clivada cotraducionalmente pela função de protease da proteína C, gerando a proteína C (capsídeo) e o complexo das glicoproteínas do envelope viral (p62, 6K e E1). A proteína C reconhece um sinal de encapsidação que esta na região codificadora para nsP2 e junto com o RNA positivo completo (42S) forma o nucleocapsídeo (KUJALA et al, 2001;LOPEZ et al, 1994;KIELIAN, 2000;SKOGING et al, 1996;SUOMALAINEN;GAROFF, 1992;ZHAO;GAROFF, 1992).…”