用語集
「菌体破砕」とは？
別名・英語表記：cell disruption
細胞内に溜まった目的タンパク質を回収するため、微生物の細胞を壊す精製の入口工程。
別名・英語表記：cell disruption
細胞内に溜まった目的タンパク質を回収するため、微生物の細胞を壊す精製の入口工程。
菌体破砕とは、微生物の細胞を物理的・化学的に壊して、細胞内に蓄積した目的タンパク質を取り出す、精製ラインの最初の工程です。ただし「壊す」という行為は同時に、プロテアーゼやエンドトキシンといった厄介な夾雑物を大量に解き放つことでもあり、ここでの対応が下流工程全体の難易度を左右します。
菌体破砕が必要になるのは、目的タンパク質が細胞内に留まる発現形式を選んでいる場合です。一方、タンパク質を培地に分泌させる発現形式を選べば菌体破砕そのものが不要になり、培地上清からの回収は宿主タンパク質の混入が相対的に少なく、下流工程が軽くなります。全菌体破砕は回収量を最大化しやすい反面、夾雑が増えるというトレードオフがあり、分泌発現やペリプラズム発現を選べば全菌体破砕に比べて放出を抑えられる場合があります。どちらが有利かは宿主と局在の選択に依存するため、発現系の設計段階から意識しておく必要があります。
菌体を壊した瞬間に問題になる夾雑物として、プロテアーゼとエンドトキシンの二つが挙げられます。放出されたプロテアーゼは目的酵素をゆっくり切断して活性を削り、断片という不純物を増やします。エンドトキシンは細胞の外膜に存在するため、菌体破砕で大量に放出されます。このためエンドトキシン管理は、破砕での放出や装置・水系からの二次汚染を抑えて持ち込みを減らす「発生源管理」と、陰イオン交換など直交する原理で確実に落とす「除去」の両輪で行う必要があります。
この定義はProglenth編集部が一般的・基礎的な内容として整理したものです。実際の管理基準・要件は製品・企業・各極の規制により異なります。 正確な運用は各極の薬局方・ガイドライン（ICH／GMP等）やメーカーの一次情報をご確認ください。