ผลงานนี้สะท้อนนวัตกรรมด้านนาโนเทคโนโลยีชีวภาพที่ก้าวข้ามข้อจำกัดของเทคโนโลยีเดิมในการพัฒนา HDL เพื่อใช้ทางการแพทย์ ในอดีต การสกัด HDL หรือโปรตีน ApoA‑I จากแหล่งธรรมชาติต้องใช้ขั้นตอนซับซ้อน ต้นทุนสูง และให้ผลผลิตจำกัด ขณะที่การผลิตโปรตีนแบบเต็มความยาวในระบบจุลินทรีย์

แนวทางใหม่นี้ใช้โปรตีน ApoA‑I ที่ผ่านการออกแบบให้เหมาะกับการผลิต ทำให้สามารถผลิตได้สูงถึง ประมาณ 20 มิลลิกรัมต่อ 1 ลิตร และประกอบเป็นอนุภาคนาโนที่มีขนาดเฉลี่ย 11.7 นาโนเมตร ซึ่งใกล้เคียง HDL ธรรมชาติ ทั้งยังมีความหนาแน่นอยู่ในช่วง 1.063–1.21 g/mL เทียบเท่า HDL ของมนุษย์

เมื่อเปรียบเทียบกับระบบนำส่งยาแบบเดิม เช่น อนุภาคไขมันทั่วไป อนุภาค HDL จำลองนี้มีศักยภาพด้าน ความเสถียร และการยอมรับของร่างกายสูงกว่า นวัตกรรมดังกล่าวช่วยลดต้นทุน เพิ่มความแม่นยำ และเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีการรักษาในอนาคต

Topic: Recombinant Expression and Characterization of N-terminal 43-amino Acid Deleted Human Apolipoprotein A-I (apoA-I_Δ43) and Reconstitution of High-Density Lipoprotein Nanoparticle

Authors: Panti, N.| Sirilun, S.| Kumsab, J.| Yingchutrakul, Y.| Sawangrat, K.

Abstract: 

High-density lipoproteins (HDL) play crucial roles in cholesterol homeostasis and have emerged as promising therapeutic targets and drug delivery vehicles. This study developed an optimized protocol for recombinant expression of N-terminal 43-amino acid deleted human apolipoprotein A-I (apoA-I_∆43) in Escherichia coli BL21(DE3) and subsequent reconstitution of HDL-mimetic nanoparticles. Expression optimization revealed that an induction temperature of 37°C, a 3-hour duration, and IPTG concentration of 0.1 mM yielded the highest apoA-I_∆43 expression level (~20 mg/L culture). The purified apoA-I_∆43 was characterized by LC-MS/MS, confirming a 185-amino acids of the expected 265-amino acid sequence. Reconstituted HDL-mimetic (rHDL) nanoparticles were successfully prepared using apoA-I_∆43 and distearoyl-phosphatidylcholine (DSPC). These rHDL nanoparticles exhibited HDL-specific characteristics such as density (1.063-1.21 g/mL) and hydrodynamic diameter (11.7 ± 3.4 nm). This protocol provides a reliable platform for producing apoA-I_∆43 for pharmaceutical applications and drug delivery system development.

Source: Natural and Life Sciences Communications Volume 24 (4) (September, 2025)

Keywords: Apolipoprotein A-I, Recombinant expression, High-density lipoprotein, Nanoparticles, Drug delivery vehicles

View at publisher: https://cmuj.cmu.ac.th/nlsc/journal/article/1170