ИЗУЧЕНИЕ ПРОДУКЦИИ НЕТОКСИЧНОГО ВАРИАНТА ДИФТЕРИЙНОГО ТОКСИНА CRM197 В КЛЕТКАХ ESCHERICHIA COLI


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цели исследования: синтез гена, кодирующего нетоксичный вариант ди-терийного токсина CRM197, исследование его экспрессии в клетках Escherichia coli, получение штамма бактерий - продуцента рекомбинантного CRM197, разработка метода очистки данного белка из биомассы бактерий. Материалы и методы исследования. Ген белка CRM197 синтезировали химико--ерментативным методом. Конструирование и сборку экспрессионного вектора проводили стандартными методами генетической инженерии. Продукцию CRM197 клетками Escherichia coli изучали методами электро-ореза в полиакриламидном геле и иммуноблоттинга. Рекомбинантный CRM197 выделяли с помощью металлохелатной хроматогра--ии. Результаты. Применение экспрессионного вектора р^ПП позволило получить продукцию рекомбинантного белка при понижении температуры культивирования клеток с 37 до 16°С. Разработан метод очистки рекомбинантного CRM197, получен препарат белка с чистотой 97%, который имел молекул рную массу 60 кДа и связывался в иммуноблоте с поликлональными антителами к ди-терийному токсину. Заключение. Успешная продукция рекомбинантного белка CRM197 была достигнута с использованием вектора pColdll при пониженной температуре культивирования клеток. Очищенный белок обладает ну-клеазной активностью, что свидетельствует о его правильном -олдировании. Получение очищенного ре комбинантного CRM197 позволит использовать данный белок при конструировании конъюгатных вакцин.

Об авторах

И В Духовлинов

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

Е Г Богомолова

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

О А Добровольская

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

С А Ищук

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

Е А Федорова

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

НА A Климов

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

А С Симбирцев

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» ФМБА России

член-корреспондент РАН

Список литературы

  1. Lory S., Carroll S.F., Collier R.J. Ligand interactions of diphtheria toxin. II. Relationships between the NAD site and the P site // J. Biol. Chem. 1980. Vol. 255, No 24. P. 12016-12019.
  2. Uchida T, Pappenheimer A.M., Greany R. Diphtheria toxin and related proteins. I. Isolation and properties of mutant proteins serologically related to diphtheria toxin // J. Biol. Chem. 1973. Vol. 248, No 11. P. 3838-3844.
  3. Durando P, Faust S.N., Fletche M, Krizova P, Torres A., Welte T. Experience with pneumococcal polysaccharide conjugate vaccine (conjugated to CRM197 carrier protein) in children and adults // Clin. Microbiol. Infect. 2013. Vol. 19 (suppl. 1). P. 1$9.
  4. Avci F.Y, Li X., Tsuji M, Kasper D.L. A mechanism for glycoconjugate vaccine activation of the adaptive immune system and its implications for vaccine design // Nat. Med. 2011. Vol. 17, No 12. P. 1602-1609.
  5. Burtnick M.N., Shaffer T.L., Ross B.N., Muruato L.A., Sbrana E, DeShazer D, Torres A.G., Brett P.J. Development of Subunit Vaccines that Provide High Level Protection and Sterilizing Immunity Against Acute Inhalational Melioidosis // Infect. Immun. 2017. Nov. 6. pii: IAI.00724-17. doi: 10.1128/ IAI.00724-17.
  6. Ilyina N, Kharit S., Namazova-Baranova L., Asatryan A., Benashvili M., Tkhostova E., Bhusal C., Arora A.K. Safety and immunogenicity of meningococcal ACWYCRM197-conjugate vaccine in children, adolescents and adults in Russia // Hum. Vaccin. Immunother. 2014. Vol. 10, No 8. P. 2471-2481.
  7. Allison E.B., Turner J.E., Gerson H.Y, So, D.J., Krasznai A.J., Hilaire S, Gerson D.F. Novel polysaccharide-protein conjugates provide an immunogenic 13-valent pneumococcal conjugate vaccine for S. pneumoniae // Synth. Syst. Biotechnol. 2017. Vol. 2, No 1. P. 49$58.
  8. Dateoka S., Ohnishi Y., Kakudo K. Effects of CRM197, a specific inhibitor of HB-EGF, in oral cancer // Med. Mol. Morphol. 2012. Vol. 45, No 2. P. 91-97.
  9. Dateoka S., Kakudo K. CRM197, a specific inhibitor of HB-EGF // Med. Mol. Morphol. 2013. Vol. 415, No 1. P. 83-87.
  10. Schenk G.J., Haasnoot P.C., Centlivre M., Legrand N., Rip J., de Boer A.G., Berkhout B. Efficient CRM197-mediated drug targeting to monocytes // J. Control. Release 2012. Vol. 158, No 1. P. 139-147.
  11. Rappuoli R. Isolation and characterization of Corynebacterium diphtheria nontandem double lysogens hyperproducing CRM197 // Appl. Environ. Microbiol. 1983. Vol. 46, No 3. P. 560-564.
  12. Zhou J., Petracca R. Secretory expression of recombinant diphtheria toxin mutants in B. Subtilis // J. Tongji Med. Univ. Tong Ji Yi Ke Xue Xue Bao. 1999. Vol. 19, No 4. P. 253-256.
  13. Retallack D.M., Jin H., Chew L. Reliable protein production in a Pseudomonas fluorescens expression system // Protein Expr. Purif. 2012. Vol. 81, No 2. P. 157-165.
  14. Majumder K. Ligation-free gene synthesis by PCR: synthesis and mutagenesis at multiple loci of a chimeric gene encoding OmpA signal peptide and hirudin // Gene. 1992. Vol. 110, No 1. P. 89-94.
  15. Studier FW. Stable expression clones and auto-induction for protein production in E. coli // Methods Mol Biol. 2014. Vol. 1091, No 1. P. 17-32.
  16. Laemmly U.K. Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4 // Nature. 1970. No 227. P. 680-685.
  17. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. // J. Biol. Chem. 1951. Vol. 193, No 1. P. 265 -275.
  18. Phadtare S., Severinov K. RNA remodeling and gene regulation by cold shock proteins // RNA Biol. 2010. Vol. 7, No 6. P. 788-795.
  19. Takara Cold Shock Expression System pCold™ DNA. Product Manual. http://www.takara-bio.com.
  20. Chang M.P., Baldwin R.L., Bruce C., Wisnieski B.J. Second cytotoxic pathway of diphtheria toxin suggested by nuclease activity // Science. 1989. Vol. 246, No 4934. P. 1165-1168.
  21. Bruce C., Baldwin R.L., Lessnick S.L., Wisnieski B.J. Diphtheria toxin and its ADP-ribosyltransfer-ase-defective homologue CRM197 possess deoxyribonuclease activity // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 1990. Vol. 87, No 8. P. 2995-2998.
  22. Jia B., Co J. High-throughput recombinant protein expression in Escherichia coli: current status and future perspectives // Open Biol.2016. Vol. 6, No 8. pii: 160196. doi: 10.1098/rsob.160196.
  23. Srnrensen H.P, Mortensen K.K. Advanced genetic strategies for recombinant protein expression in Escherichia coli // J. Biotechnol. 2005. Vol. 115, No 2. Р. 113-128.
  24. Peleg Y, Unger T. Application of high-throughput methodologies to the expression of recombinant proteins in E. coli // Methods Mol. Biol. 2008. Vol. 426. P. 197-208.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Духовлинов И.В., Богомолова Е.Г., Добровольская О.А., Ищук С.А., Федорова Е.А., Климов Н.A., Симбирцев А.С., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».