Recombinant form of granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) was first approved by FDA in 1998 for chemotherapy induced neutropenia. However, despite production of its biosimilars, less expensive production of G-CSF could reduce the overall therapeutic cost. The aim of this study was to evaluate the possibility of producing biologically active recombinant G-CSF via a single step purification procedure mediated by a self-cleavable intein. G-CSF was expressed by E. coli BL21 (DE3) through IPTG induction, followed by its purification using pH optimization on a chitin column. Western blotting, ELISA, size exclusion chromatography, circular diachorism, peptide mapping, and in vitro assays were performed to compare the structural similarity and biological activity of the purified G-CSF with Neupogen™. Protein purification was confirmed by revealing a band of approximately 18.8 kDa on SDS-PAGE. Bioactivity and physicochemical assays based on the US pharmacopeia showed almost identical or acceptable ranges of similarities between recombinant G-CSF and Neopogen™. this study, biologically active soluble recombinant G-CSF was successfully produced with high purity without using chaotropic solvents through a one-step procedure. This shorter and more efficient purification procedure can reduce the cost and time of G-CSF production which makes its industrial production more cost-effective and might be also applicable for production of other biopharmaceuticals.

中文翻译：

---

大肠杆菌中具有生物活性的人G-CSF的表达和一步内联蛋白介导的纯化。

重组形式的粒细胞集落刺激因子（G-CSF）于1998年首次被FDA批准用于化疗引起的中性粒细胞减少症。然而，尽管生产了其生物仿制药，但较便宜的G-CSF生产可以降低总体治疗成本。这项研究的目的是评估通过可自我切割的内含肽介导的一步纯化程序生产具有生物活性的重组G-CSF的可能性。G-CSF通过IPTG诱导由大肠杆菌BL21（DE3）表达，然后在几丁质柱上使用pH优化进行纯化。进行了蛋白质印迹，ELISA，尺寸排阻色谱，圆二色性，肽图分析和体外测定，以比较纯化的G-CSF与Neupogen™的结构相似性和生物学活性。通过在SDS-PAGE上显示约18.8 kDa的条带来确认蛋白的纯化。基于美国药典的生物活性和理化分析表明，重组G-CSF与Neopogen™之间的相似性几乎相同或可接受。在这项研究中，通过一步法成功生产了具有高纯度的生物活性可溶性重组G-CSF，而无需使用离液序列高的溶剂。这种更短，更有效的纯化程序可以降低G-CSF生产的成本和时间，从而使其工业生产更具成本效益，并且也可能适用于其他生物制药的生产。基于美国药典的生物活性和理化分析表明，重组G-CSF与Neopogen™之间的相似性几乎相同或可接受。在这项研究中，通过一步法成功生产了具有高纯度的生物活性可溶性重组G-CSF，而无需使用离液序列高的溶剂。这种更短，更有效的纯化程序可以降低G-CSF生产的成本和时间，从而使其工业生产更具成本效益，并且也可能适用于其他生物制药的生产。基于美国药典的生物活性和理化分析表明，重组G-CSF与Neopogen™之间的相似性几乎相同或可接受。在这项研究中，通过一步法成功生产了具有高纯度的生物活性可溶性重组G-CSF，而无需使用离液序列高的溶剂。这种更短，更有效的纯化程序可以降低G-CSF生产的成本和时间，从而使其工业生产更具成本效益，并且也可能适用于其他生物制药的生产。