Способ получения штамма е. coli bl21 star™(de3) pet302/nt-his tcpa - продуцента рекомбинантного белка тср а холерного вибриона биовара эль тор

Изобретение относится к области биотехнологии и генной инженерии. Предложен способ получения штамма Е. coli BL21 Star™(DE3) pET302/NT-His tcpA - продуцента рекомбинантного белка ТсрА холерного вибриона биовара Эль Тор. Способ предусматривает трансформацию клеток штамма Е. coli BL21 Star™(DE3) плазмидой pET302/NT-His, содержащей клонированный фрагмент гена tcpA размером 534 п.н. из плазмиды pCR2.1. tcpA, полученный с помощью ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров F ccgctcgaggattcgcagaatatgactaaggctgc и R gctggatccttaactgttaccaaaagctactgtgaat. Изобретение обеспечивает получение белка ТсрА с высоким выходом. 1 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии и генной инженерии и касается штамма-продуцента рекомбинантного белка токсин-корегулируемых пилей адгезии холерного вибриона (ТсрА).

Холера - особо опасная инфекция, эпидемии которой регистрируются на территориях многих стран Азии, Африки, Южной Америки. Возникновение эпидемических осложнений по холере в России связано с ее заносами из зарубежных стран, неблагополучных по этой инфекции. Возбудителем текущей седьмой пандемии холеры с 1961 г. по настоящее время является Vibrio cholerae O1 биовара Эль Тор. К ключевым факторам, определяющим патогенный потенциал возбудителя холеры, относятся холерный токсин (СТ от cholera toxin), вызывающий основной клинический симптом - профузную диарею, а также токсин - корегулируемые пили (TCP от toxin-coregulated pilus), ответственные за колонизацию холерными вибрионами тонкого кишечника человека. Основной субъединицей TCP является белок ТсрА, кодируемый геном tcpA [1]. TCP представляют собой пучки из тонких и гибких нитей длиной несколько микрометров и диаметром менее 10 нм, образующих на поверхности клетки длинные тяжи. Каждая нить состоит из гомополимерных повторяющихся белковых субъединиц ТсрА с молекулярной массой 20,5 кДа, которые относятся к IV типу пилей, встречающихся у большинства патогенных грамотрицательных бактерий. Установлено, что TCP являются не только ключевым фактором патогенности возбудителя холеры, но относятся также к протективным антигенам, ответственным за формирование антиколонизирующего иммунитета при холере. Вследствие иммуногенности этот белок включен в состав многих рекомбинантных холерных вакцин [2, 3]. К настоящему времени известно о конструировании рекомбинантных штаммов Е. coli - продуцентов белка ТсрА рядом зарубежных исследователей для последующего создания на их основе холерных вакцин [2, 3, 4, 5].

В зарубежных лабораториях сконструированы штаммы Escherichia coli продуценты этого иммуногенного белка - «Intranasal immunization with recombinant toxin-coregulated pilus and cholera В subunit protects rabbits against Vibrio cholerae O1 challenges», Juthika Kundu at al., Индия, 2009 г.; «Recombinant toxin-coregulated pilus A (TcpA) as a candidate subunit cholera vaccine», Somayeh Kiaie at al., Иран 2013 г.; immunizing adult female mice with a TcpA-A2-CTB chimera provides a high level of protection for their pups in the infant mouse model of cholera», Gregory A. Price, Randall K. Holmes, США, 2014 г. Эффективность продукции рекомбинантного белка невысокая (Иран, 2009 г.) Более того, в составе рекомбинантной плазмиды был клонирован ген tcpAEltor, характерный для типичного возбудителя холеры Эль Тор, который в настоящее время вытеснен на эндемичных территориях генетически измененными штаммами (США, 2014 г.), либо ген tcpAclass, присущий холерным вибрионам классического биовара, которые практически не выделяются на эндемичных территориях (Индия, 2009 г.).

В Российской Федерации в настоящее время отсутствует подобный штамм-продуцент ТсрА, который необходим не только для получения отечественных рекомбинантных холерных вакцин нового поколения, но и для создания иммунодиагностической тест-системы, предназначенной для оценки продукции этого фактора патогенности эпидемически опасными штаммами, поскольку ген tcpA относится к генетическим маркерам таких штаммов. Все это указывает на актуальность исследований, направленных на создание эффективных штаммов-продуцентов протективного белка ТсрА.

Задачей настоящего изобретения является получение штамма клеток Е. coli BL21 Star™ (DE3) pET302/NT-His tcpA - продуцента рекомбинантного белка ТсрА холерного вибриона биовара Эль Тор.

Технический результат заключается в реализации указанного назначения.

Поставленная задача достигается трансформацией компетентных клеток Е. coli BL21 Star™ (DE3) рекомбинантной плазмидой pET302/NT-His tcpA.

Штамм-продуцент рекомбинантного белка ТсрА холерного вибриона получен путем переклонирования гена tcpA из плазмиды pCR2.1 tcpA в экспрессирующую векторную систему рЕТ302. Вначале получили укороченный фрагмент клонированного гена tcpACIRS, лишенного лидерного пептида, состоящего из 25 аминокислот и альфа-спирали, характерной для всех пилей адгезии IV типа. Для этого использовали метод ПЦР с рассчитанными нами праймерами (TcpAcirs рЕТ302 F ccgctcgaggattcgcagaatatgactaaggctgc и TcpAcirs рЕТ302 R gctggatccttaactgttaccaaaagctactgtgaat), имеющими сайты для эндонуклеаз рестрикции XhoI и BamHI.. В результате получили ампликон, который соответствовал фрагменту гена tcpACIRS размером 534 п.н. Далее ДНК выбранной экспрессирующей плазмиды рЕТ302 и ампликон укороченного гена tcpACIRS одновременно расщепляли эндонуклеазами рестрикции XhoI и BamHI (Thermo Fisher Scientific, Germany) в течение 15 мин., рестрикционные фрагменты лигировали и смесью лигированных молекул осуществляли трансформацию методом электропорации компетентных клеток E. coli BL21 Star™ [DE3]. Полученные трансформанты культивировали на LB агаре, содержащем 50 мкг/мл ампициллина при 37°С в течение 18 часов. Нуклеотидная последовательность гена tcpA была секвенирована и имеет следующую последовательность:

Заявляемый штамм Е. coli BL21 Star™ (DE3) pET302/NT-His tcpA характеризуется следующими признаками:

Морфологические признаки: клетки палочковидной формы, грамотрицательные.

Культуральные признаки: при росте на агаризованной среде LB колонии круглые, гладкие, с ровными краями. Рост в жидких средах характеризуется ровным помутнением бульона.

Физиолого-биохимические признаки: температурный оптимум для роста клеток 37°С, оптимум рН 6,8-7,5.

Генетические признаки: F- ompT hsdSB(rBmB) gal dcm rne131 (DE3)

Устойчивость штамма к антибиотикам: клетки устойчивы к ампициллину, что обусловлено наличием в плазмиде pET302/NT-His гена ampR.

Условия хранения штамма: среда LB с 15% содержанием глицерина, t=-70°С в криовиалках.

Штамм Е. coli BL21 Star™ (DE3) pET302/NT-His tcpA депонирован в ГКПБ РосНИПЧИ «Микроб», регистрационный номер КМ2046.

Преимуществом заявленного штамма является накопление рекомбинантного белка в клетках, как в виде телец включения, так и в растворимой форме, что обусловлено наличием оптимальных регуляторных элементов в применяемой экспрессионной системе: Т7-1ac-промотора для предотвращения экспрессии гена до момента начала индукции и высокого уровня транскрипции соответствующей мРНК при индукции, высокоэффективного терминатора транскрипции Т7; введение в состав полипептидной цепи 6 остатков гистидина значительно упрощает выделение рекомбинантного белка. Также преимущество заявляемого штамма КМ2046 заключается в использовании бактерий с пониженным уровнем протеолитического расщепления рекомбинантного белка.

Заявляемый штамм КМ2046, содержащий рекомбинантную плазмиду со встройкой участка гена tcpA холерного вибриона биовара Эль Тор, кодирующий рекомбинантный белок ТсрА размером 178 аминокислот с молекулярной массой 20,5 кДа, очищенный методом металл-аффинной хроматографии на колонках с никель-хелатным сорбентом, может быть использован для дальнейшей разработки на его основе иммунодиагностических препаратов с целью оценки уровня продукции ТсрА у различных штаммов V. cholerae и определения антигенного состава холерных вакцинных препаратов.

Пример: Способ получения рекомбинантного белка ТсрА пригодного для дальнейшего использования.

Способ получения рекомбинантного белка ТсрА осуществляли следующим образом: Клетки штамма КМ2046 выращивали на агаре LB в присутствии ампициллина (50 мкг/мл) при 37°С. Затем две петли ночной культуры ресуспензировали в 2,0 мл бульона LB, культивировали до OD600=0.6 и вносили в колбы с 50,0 мл LB бульона, затем вносили индуктор IPTG в концентрации 0,1 мМ, культивировали в течение 2 ч. При индукции IPTG происходит эффективный биосинтез рекомбинантного ТсрА, который накапливается в клетках, как в растворимой форме, так и в виде телец включения. Получение из клеток продуцента рекомбинантного ТсрА включает несколько стадий. Бактерии отделяют от культуральной среды и разрушают. Центрифугированием отделяют растворимую клеточную фракцию от телец включения. Последние отмывают буферным раствором от водорастворимых компонентов клетки, проводят солюбилизацию, восстановление и рефолдинг рекомбинантного белка. Окончательную очистку целевого белка проводят методом металло-хелатной хроматографии. Выход полученного рекомбинантного белка ТсрА составляет примерно 60 мкг/мл. Использование предложенного изобретения позволяет получить рекомбинантный белок ТсрА с высоким выходом и упростить его выделение и очистку.

Список литературы

1. Смирнова Н.И., Горяев А.А., Кутырев В.В. Эволюция генома возбудителя холеры в современный период. Мол. генет. микробиол. и вирусол. 2010; 4: 11-19.

2. Rollenhagen J.E., Kalsy A., Cerda F., Manohar J., Harris J.B., LaRocque R.C., Qadri F., Calderwood S.B., Taylor R.K., Ryan E.T. Transcutaneous immunization with toxin-coregulated pilin A induces protective immunity against Vibrio cholerae O1 El Tor challenge in mice. Infection and Immunity. 2006; 74: 5834-5839. DOI: 10.1128/IAI.00438-06.

3. Price G.A., Holmes R.K. Immunizing adult female mice with a TcpA-A2-CTB chimera provides a high level of protection for their pups in the infant mouse model of cholera. PLoS Neglected Tropical Diseases. 2014; 8(12); e3356. DOI: 10.1371/journal.pntd.0003356.

4. Kiaie S., Abtahi H., Mosayebi G., Alikhani M. Y., Pakzad I. Recombinant toxin-coregulated pilus A (TcpA) as a candidate subunit cholera vaccine. Iranian Journal of Microbiolody. 2013; 6(2): 68-73.

5. Molaee N., Mosayebi G., Amozande-Nobaveh A., Soleyman M.R., Abtahi H. Evolution of the immune response against recombinant proteins (TcpA, TcpB, and FlaA) as a candidate subunit cholera vaccine. Journal of Immunology Research. 2017; art ID: 2412747. DOI: 10.1155/2017/2412747.

Способ получения штамма Е. coli BL21 Star™(DE3) pET302/NT-His tcpA - продуцента рекомбинантного белка ТсрА холерного вибриона биовара Эль Тор, предусматривающий трансформацию клеток штамма Е. coli BL21 Star™(DE3) плазмидой pET302/NT-His, содержащей клонированный фрагмент гена tcpA размером 534 п.н. из плазмиды pCR2.1. tcpA, полученный с помощью ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров F ccgctcgaggattcgcagaatatgactaaggctgc и R gctggatccttaactgttaccaaaagctactgtgaat.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ повышения продуктивности бактерий Escherichia coli.

Изобретение относится к биотехнологии. Микробный препарат содержит смесь предварительно высушенных до влажности не более 10% штаммов Rhodococcus erythropolis BKM Ас-2784D, Acinetobacter guillouiae B-3216D, Acinetobacter guillouiae B-3217D в равных объемах с содержанием каждого компонента не менее 1×107 KOE/г.

Группа изобретений относится к биотехнологии и сельскому хозяйству. Предложены выделенный штамм вида Mycosphaerella sp.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм лактобактерий Enterococcus hirae Т-8 13-2018, обладающий способностью продуцировать молочную кислоту и высокой антагонистической активностью по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре депонированный под регистрационным номером ВКПМ В-13055.

Генотерапевтический днк-вектор на основе генотерапевтического днк-вектора vtvaf17, несущий целевой ген, выбранный из группы генов ski, tgfb3, timp2, fmod для повышения уровня экспрессии этих целевых генов, способ его получения и применения, штамм escherichia coli scs110-af/vtvaf17-ski или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-tgfb3 или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-timp2 или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-fmod, несущий генотерапевтический днк-вектор, способ его получения, способ производства в промышленных масштабах генотерапевтического днк-вектора // 2705256
Изобретение относится к генной инженерии. Описан генотерапевтический ДНК-вектор на основе генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17 для лечения заболеваний, характеризующихся развитием фиброза тканей, формированием рубцов, повреждением соединительной ткани и для ускорения заживления ран, реэпителизации, для увеличения образования грануляционной ткани и ингибирования образования рубцовой ткани, путем повышения уровня экспрессии целевого гена SKI в организме человека и животных, при этом генотерапевтический ДНК-вектор содержит кодирующую часть целевого гена SKI, клонированную в генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17, с получением генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17-SKI, с нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1.

Генотерапевтический днк-вектор на основе генотерапевтического днк-вектора vtvaf17, несущий целевой ген cftr, или nos1, или aq1, или aq3, или aq5, для лечения заболеваний, связанных с необходимостью повышения уровня экспрессии этих целевых генов, способ его получения и использования, штамм escherichia coli scs110-af/vtvaf17-cftr, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-nos1, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-aq1, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-aq3, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-aq5, несущий генотерапевтический днк-вектор, способ его получения, способ производства в промышленных масштабах генотерапевтического днк-вектора // 2705252
Изобретение относится к генной инженерии, биотехнологии, медицине и представляет собой генотерапевтический ДНК-вектор на основе генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17, несущий целевой ген CFTR, или NOS1, или AQ1, или AQ3, или AQ5, для лечения заболеваний, связанных с необходимостью повышения уровня экспрессии этих целевых генов, представляющий собой группу генотерапевтических ДНК-векторов, каждый из которых содержит кодирующую часть по крайней мере одного целевого гена, выбранного из CFTR, или NOS1, или AQ1, или AQ3, или AQ5, клонированную в генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17, при этом группу генотерапевтических ДНК-векторов составляют генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17-CFTR, размером 7606 п.н., или VTvaf17-NOS1, размером 7468 п.н., или VTvaf17-AQ1 размером 3982 п.н., или VTvaf17-AQ3, размером 4024 п.н., или VTvaf17-Q5, размером 3943 п.н., с нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1, или SEQ ID №2, или SEQ ID №3, или SEQ ID №4, или SEQ ID №5 соответственно или их сочетание.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Lactobacillus plantarum Лб (н)37 2-2018, обладающий антагонистической активностью по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ В-13052.

Изобретение относится к клинической и санитарной микробиологии. Питательная среда для выделения клебсиелл содержит панкреатический гидролизат рыбной муки, пептон мясной, дрожжевой экстракт, мезо-инозит, натрий хлористый, соли желчных кислот, кристаллический фиолетовый, нейтральный красный, натрий углекислый, карбенициллин, агар микробиологический и дистиллированную воду при заданном соотношении компонентов.

Изобретение относится к медицинской микробиологии и может быть использовано для изготовления вакцинных препаратов. Предложен способ получения вакцины гемофильной тип b конъюгированной.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для переработки органических отходов птицеводческих предприятий. Способ переработки птичьего помета предусматривает послойную укладку птичьего помета с добавлением до 20% влагопоглощающего органического материала, например опилок или соломы.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Полипептид, обладающий активностью по высвобождению О-ацетилгомосерина, где по меньшей мере одна аминокислота, выбранная из группы, состоящей из фенилаланина в положении 30, лейцина в положении 95 и фенилаланина в положении 165 аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1, заменена на другую аминокислоту, и необязательно валин в положении 1 аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1 дополнительно заменен на метионин.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложены способы получения содержащего две цепи полипептида, в частности содержащего тяжелую цепь и легкую цепь полуантитела, в частности полуантитела против ИЛ-13, а также против ИЛ-17 в прокариотической клетке-хозяине, а также способы получения биспецифического антитела, содержащего способное связывать первый антиген, в частности связывать ИЛ-13, первое полуантитело и способное связывать второй антиген, в частности связывать ИЛ-17, второе полуантитело.

Генотерапевтический днк-вектор на основе генотерапевтического днк-вектора vtvaf17, несущий целевой ген, выбранный из группы генов ski, tgfb3, timp2, fmod для повышения уровня экспрессии этих целевых генов, способ его получения и применения, штамм escherichia coli scs110-af/vtvaf17-ski или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-tgfb3 или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-timp2 или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-fmod, несущий генотерапевтический днк-вектор, способ его получения, способ производства в промышленных масштабах генотерапевтического днк-вектора // 2705256
Изобретение относится к генной инженерии. Описан генотерапевтический ДНК-вектор на основе генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17 для лечения заболеваний, характеризующихся развитием фиброза тканей, формированием рубцов, повреждением соединительной ткани и для ускорения заживления ран, реэпителизации, для увеличения образования грануляционной ткани и ингибирования образования рубцовой ткани, путем повышения уровня экспрессии целевого гена SKI в организме человека и животных, при этом генотерапевтический ДНК-вектор содержит кодирующую часть целевого гена SKI, клонированную в генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17, с получением генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17-SKI, с нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1.

Генотерапевтический днк-вектор на основе генотерапевтического днк-вектора vtvaf17, несущий целевой ген cftr, или nos1, или aq1, или aq3, или aq5, для лечения заболеваний, связанных с необходимостью повышения уровня экспрессии этих целевых генов, способ его получения и использования, штамм escherichia coli scs110-af/vtvaf17-cftr, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-nos1, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-aq1, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-aq3, или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-aq5, несущий генотерапевтический днк-вектор, способ его получения, способ производства в промышленных масштабах генотерапевтического днк-вектора // 2705252
Изобретение относится к генной инженерии, биотехнологии, медицине и представляет собой генотерапевтический ДНК-вектор на основе генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17, несущий целевой ген CFTR, или NOS1, или AQ1, или AQ3, или AQ5, для лечения заболеваний, связанных с необходимостью повышения уровня экспрессии этих целевых генов, представляющий собой группу генотерапевтических ДНК-векторов, каждый из которых содержит кодирующую часть по крайней мере одного целевого гена, выбранного из CFTR, или NOS1, или AQ1, или AQ3, или AQ5, клонированную в генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17, при этом группу генотерапевтических ДНК-векторов составляют генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17-CFTR, размером 7606 п.н., или VTvaf17-NOS1, размером 7468 п.н., или VTvaf17-AQ1 размером 3982 п.н., или VTvaf17-AQ3, размером 4024 п.н., или VTvaf17-Q5, размером 3943 п.н., с нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1, или SEQ ID №2, или SEQ ID №3, или SEQ ID №4, или SEQ ID №5 соответственно или их сочетание.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения глутаматоксалоацетаттрансаминазы человека. Предложен рекомбинантный штамм бактерий Escherichia coli rhGOT1-His ВКПМ № В-12963, продуцирующий глутаматоксалоацетаттрансаминазу человека с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:2, полученный трансформацией штамма BL21(DE3)Rosetta2pLysS плазмидой рЕТ22b, содержащей клонированную последовательностью GOT1 с десятью C-концевыми гистидинами.

Изобретение относится к биотехнологии. Описана рекомбинантная плазмида pHis6-flagG-protE со встроенными генами fliG и TBEVgp1, кодирующими гибридный рекомбинантный белок flagG-protE, индуцирующий иммунный ответ на вирус клещевого энцефалита.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения капсидного белка PCV2 и фармацевтической композиции, содержащей указанный капсидный белок.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к рекомбинантному получению терапевтических белков и может быть использовано для получения активного фрагмента (1-34) эндогенного человеческого паратиреоидного гормона.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен микроорганизм, трансформированный полинуклеотидом, кодирующим белок, обладающий лизиндекарбоксилазной активностью, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или аминокислотную последовательность, гомологичную не менее чем на 75% этой последовательности, для экспрессии белка, обладающего лизиндекарбоксилазной активностью, где белок, обладающий лизиндекарбоксилазной активностью, происходит из Pseudomonas sp.

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой рекомбинантную плазмидную ДНК pET31b-2хUBI18-35, кодирующую аминокислотную последовательность рекомбинантного антимикробного пептида UBI18-35, кодируемого нуклеотидной последовательностью: 5’-AAAGTGGCGAAACAGGAAAAGAAAAAGAA AAAGACCGGTCGTGCGAAACGTCGT-3’, имеющая молярную массу 1,8 МДа.

Генотерапевтический днк-вектор на основе генотерапевтического днк-вектора vtvaf17, несущий целевой ген, выбранный из группы генов ski, tgfb3, timp2, fmod для повышения уровня экспрессии этих целевых генов, способ его получения и применения, штамм escherichia coli scs110-af/vtvaf17-ski или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-tgfb3 или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-timp2 или escherichia coli scs110-af/vtvaf17-fmod, несущий генотерапевтический днк-вектор, способ его получения, способ производства в промышленных масштабах генотерапевтического днк-вектора // 2705256
Изобретение относится к генной инженерии. Описан генотерапевтический ДНК-вектор на основе генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17 для лечения заболеваний, характеризующихся развитием фиброза тканей, формированием рубцов, повреждением соединительной ткани и для ускорения заживления ран, реэпителизации, для увеличения образования грануляционной ткани и ингибирования образования рубцовой ткани, путем повышения уровня экспрессии целевого гена SKI в организме человека и животных, при этом генотерапевтический ДНК-вектор содержит кодирующую часть целевого гена SKI, клонированную в генотерапевтический ДНК-вектор VTvaf17, с получением генотерапевтического ДНК-вектора VTvaf17-SKI, с нуклеотидной последовательностью SEQ ID №1.
Наверх