×
03.07.2019
219.017.a4ae

Результат интеллектуальной деятельности: РЕКОМБИНАНТНАЯ ДНК, КОДИРУЮЩАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО АКТИВНЫЙ ГИБРИДНЫЙ БЕЛОК ОКСИДАЗЫ D-АМИНОКИСЛОТ С ХИТИНСВЯЗЫВАЮЩИМ ДОМЕНОМ (DAOcbd) РЕКОМБИНАНТНАЯ ПЛАЗМИДА pVR1, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ЕГО СИНТЕЗ В КЛЕТКАХ Escherichia coli, И РЕКОМБИНАНТНЫЙ ШТАММ Escherichia coli С 41(DE3)/pVR1 - ПРОДУЦЕНТ DAOcbd

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к генетической инженерии, и может быть использовано в микробиологической промышленности при получении полусинтетических бета-лактамных антибиотиков нового поколения. Сконструирована рекомбинантная плазмида экспрессии pVR1, содержащая фрагмент ДНК, который кодирует функционально активный гибридный белок (DAOcbd), состоящий из оксидазы D-аминокислот штамма Trigonopsis variabilis BKM Y-2601 и хитинсвязывающего домена хитиназы A1 Bacillus circulans. В результате трансформации штамма Е. coli предложенной рекомбинантной плазмидой и селекции трансформированных клонов получен новый штамм E.coli C41(DE3)/pVR1 - продуцент гибридного белка DAOcbd, обеспечивающий высокий выход рекомбинантного фермента. Получение активной DAO в предложенной комбинации с хитинсвязывающим доменом существенно облегчает очистку целевого белка, причем в результате проведения процесса очистки образуется иммобилизованная форма фермента, пригодная как для непосредственного использования в технологическом процессе, так и для последующей «пришивки» к другим носителям. 3 с.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, в частности к генетической инженерии, и может быть использовано в микробиологической промышленности при получении полусинтетических цефалоспориновых антибиотиков нового поколения. Предлагаются:

- рекомбинантная ДНК, кодирующая функционально активный гибридный белок (DAOcbd), который состоит из оксидазы D-аминокислот штамма Trigonopsis variabilis BKM Y-2601, слитой с хитинсвязывающим доменом хитиназы A1 Bacillus circulans;

- рекомбинантная плазмида pVR1, содержащая рекомбинантную ДНК, кодирующую DAOcbd, и обеспечивающая высокий уровень экспрессии гибридного белка в клетках E.coli;

- рекомбинантный штамм E.coli C41(DE3)/pVR1 - продуцент гибридного белка DAOcbd.

Уровень техники

Оксидазы D-аминокислот (d-Amino acid oxidase, DAO; EC 1.4.3.3.), выделенные из дрожжей Т.variabilis R.gracilis, - промышленные ферменты, широко используемые в составе биокатализаторов при производстве полусинтетических бета-лактамных антибиотиков нового поколения [1]. В связи с потребностью в наращивании объема производства этой широко применяемой ныне группы антибиотиков усовершенствование известных методов получения необходимых для их синтеза ферментов, в том числе с помощью технологий рекомбинантных ДНК, представляет несомненный практический интерес.

К настоящему времени известны рекомбинантные плазмидные ДНК, направляющие синтез функционально активных ферментов DAO Trigonopsis variabilis [2, 3], Rhodotorula gracilis [4, 5] в клетках бактерий [2-5] или дрожжей [6, 7]. Получение оксидаз D-аминокислот в гетерологичных бактериальных системах сопряжено с целым рядом трудностей. Во-первых, сверхпродукция DAO в клетке оказывает неблагоприятное воздействие на клетки обычных хозяйских штаммов бактерий, поскольку сопряжена с высвобождением токсичного соединения - перекиси водорода, а также приводит к подавлению синтеза клеточной стенки бактерий [3, 4]. Во-вторых, препараты рекомбинантной DAO, используемые для биотрансформации цефалоспориновых антибиотиков, не должны содержать примесей посторонних белков, в частности бета-лактамазы, что осложняет проблему выбора векторных конструкций для эксперессии белка и методов его очистки. В силу этого актуальной остается задача разработки новых систем экспрессии DAO и упрощения очистки фермента.

Поскольку одним из наиболее эффективных способов очистки белка сегодня является аффинная хроматография [8], в последние годы получили широкое распространение методы экспрессии рекомбинантных белковых продуктов в форме гибридных белков, содержащих вспомогательный полипептид, специфически связывающийся с соединением, которое применяется в качестве лиганда при последующей очистке белка аффинной хроматографией. Получение рекомбинантных ферментов в форме гибридных белков является достаточно простым и эффективным методом, имеющим, однако, существенный недостаток, который заключается в том, что модификация первичной структуры ферментного белка при связывании его с вспомогательным компонентом может внести нежелательные изменения в его конформацию и соответственно привести к снижению или даже потере функциональной активности. В подобных ситуациях может быть предусмотрена возможность последующего расщепления гибридного белка (дополнительная стадия) на составляющие под действием химических или энзиматических агентов. Однако введение процедуры расщепления экспрессированного гибридного белка требует проведения последующей дополнительной очистки. В результате такие возможные преимущества способа, как простота и эффективность, по существу сводятся к нулю.

С учетом этих особенностей получения ферментов в виде гибридных белков более перспективным представляется поиск такой комбинации целевого и вспомогательного белка, в которой присутствие дополнительного компонента в препарате фермента не будет отрицательно сказываться на свойствах целевого продукта, а объединение предназначенного для очистки полипептида с интересующим белком, в свою очередь, не приведет к уменьшению его специфической связывающей активности. Кроме того, что при получении такого гибридного белка упрощается очистка целевого продукта и гарантируется полное сохранение его активности в составе слитого белка, при удачном выборе вспомогательного компонента рекомбинантные ферменты в форме такой гибридной конструкции оказываются полностью подготовленными к использованию в качестве иммобилизованного препарата, если это предусмотрено технологическим процессом.

Что касается оксидазы D-аминокислот, то попытки осуществить ее экспрессию в форме слитого белка по существу ограничиваются получением аналога, несущего 6 дополнительных N-концевых гистидиновых остатков, которые традиционно используются для последующей хроматографической очистки многих рекомбинантных белков. Однако известно, что полученный белок не отличался стабильностью и был склонен к агрегации и инактивации [9]. Поэтому в настоящем изобретении была поставлена задача конструирования гибридного белка, включающего оксидазу D-аминокислот, в котором стабильно сохранялась бы полная функциональная активность обеих его составляющих, а также разработки векторов и систем экспрессии для его получения.

Раскрытие изобретения

Решение задачи получения любого функционально активного гибридного белка включает следующие необходимые этапы:

а) дизайн конструкции гена гибридного белка, предполагающий оптимальную с точки зрения сохранения функциональной активности комбинацию целевого и вспомогательного белка; б) получение и объединение с помощью методов рекомбинантных ДНК нуклеотидных последовательностей, кодирующих компоненты гибридного белка; в) выбор клеток-хозяев и создание векторных конструкций для экспрессии гибридного белка в избранной гетерологичной системе; г) оптимизация условий продукции и очистки гибридного белка.

Поставленная цель получить функционально активный гибридный белок на основе DAO, пригодный для использования в качестве иммобилизованного препарата, была достигнута за счет того, что

1) сконструирована рекомбинантная ДНК, кодирующая гибридный белок (DAOcbd), в котором последовательность оксидазы D-аминокислот штамма Trigonopsis variabilis (TvDAO) слита с хитинсвязывающим доменом хитиназы А1 Bacillus circulans;

2) сконструирована рекомбинантная плазмида pVR1, содержащая рекомбинантную ДНК, кодирующую гибридный белок, и обеспечивающая синтез DAOcbd в клетках кишечной палочки с высоким выходом;

3) в результате трансформации экспрессирующей плазмидой pVR1 клеток штамма E.coli C41(DE3) получен рекомбинантный штамм Escherichia coli C41(DE3)/pVR1, характеризующийся высоким уровнем индуцируемого синтеза и стабильной продукцией гибридного белка DAOcbd.

Выбор хитинсвязывающего домена хитиназы A1 Bacillus circulans (CBD) в качестве вспомогательного полипептида был обусловлен рядом причин: а) применяемый в этом случае для очистки хитин представляет собой природное соединение, а также является более дешевым по сравнению со многими другими носителем для аффинной хроматографии; б) система фермент-CBD-хитин, как правило, повышает стабильность белкового препарата (фермент, иммобилизованный на хитиновом носителе через хитинсвязывающий домен может быть использован многократно); в) во многих известных нам случаях использования хитинсвязывающих доменов в комбинации с активными белками они не оказывали неблагоприятного воздействия на энзиматическую активность. Поскольку последнее обстоятельство не было очевидным применительно к конкретному ферменту (DAO), уровень ферментативной активности DAO после объединения с хитинсвязывающим доменом был предварительно определен экспериментальным путем, в результате чего была подтверждена правильность сделанного выбора.

Нуклеотидную последовательность, кодирующую хитинсвязывающий домен хитиназы A1 Bacillus circulans (SEQ ID №12), получили из коммерческой плазмиды pTYB-4.

Полная кодирующая последовательность гена TvDAO (SEQ ID №6) была получена нами из штамма Trigonopsis variabilis BKM Y-2601 путем ПЦР-амплификации области гена DAO с применением праймеров tv1 (SEQ ID №1) и tv2 (SEQ ID2), специфичных по отношению к его N- и С-концевым участкам, и последующего удаления из полученной последовательности интрона с помощью ПЦР с праймерами tv3 (SEQ ID №4) и tv5 (SEQ ID №5).

Для получения последовательности, кодирующей гибридный белок, сначала был сконструирован промежуточный вектор pETcbd (фиг.1), представляющий собой коммерческий вектор рЕТ23а (Novagen), содержащий в области полилинкера кодирующую последовательность хитинсвязывающего домена (cbd), в который затем по сайтам рестрикции NcoI и XhoI была встроена последовательность (SEQ ID №6), кодирующая TvDAO, с образованием плазмиды pETDAOcbd (фиг.2), включающей полную последовательность гибридного гена (SEQ ID №13) для белка TvDAOcbd

Рекомбинантная плазмида pVR1, предназначенная для экспрессии TvDAOcbd, была получена путем субклонирования полной последовательности гибридного гена (SEQ ID №13) из вектора pETDAOcbd в сконструированную нами промежуточную плазмиду pET-TetI, представляющую собой вектор рЕТ21 (Novagen), в котором ген устойчивости к ампициллину заменен геном устойчивости к тетрациклину.

Путем трансформации клеток штамма Escherichia coli C41(DE3) [10] сконструированной плазмидой pVR1, отбора и культивирования клонов трансформантов с высоким уровнем синтеза функционально-активного гибридного белка получен рекомбинантный штамм C41(DE3)/pVR1 - продуцент гибридного белка, состоящего из TvDAO, слитой с хитинсвязывающим доменом хитиназы A1 Bacillus circulans. Синтез TvDAOcbd в полученном рекомбинантном штамме осуществляется при культивировании на обычных селективных средах с добавлением индуктора изопропил-D-тиогалактозида (ИПТГ) или лактозы. Уровень синтеза TvDAOcbd в штамме C41(DE3)/pVR1 составляет около 100 мг/л при титре культуры 1×109 кл/мл, а удельная активность фермента в составе полученного гибрида - 85 ед/мг белка.

Таким образом, настоящее изобретение включает три объекта.

Первый объект - рекомбинантная ДНК, которая кодирует гибридный белок (DAOcbd), состоящий из оксидазы D-аминокислот Trigonopsis variabilis и хитинсвязывающего домена хитиназы A1 Bacillus circulans, и характеризуется нуклеотидной последовательностью SEQ ID №13.

Второй объект - рекомбинантная плазмида pVR1, обеспечивающая синтез гибридного белка TvDAOcbd в клетках Escherichia coli и состоящая из фрагмента ДНК с последовательностью SEQ ID №13, кодирующей названный гибридный белок, и NdeI/XhoI фрагмента плазмиды pET-TetI, полученной путем замены гена бета-лактамазы в векторе рЕТ23 геном устойчивости к тетрациклину (TetR) в обратной ориентации.

Третий объект - рекомбинантный штамм Escherichia coli C41(DE3)/pVR1 - продуцент функционально активного гибридного белка TvDAOcbd.

Краткое описание фигур.

Фиг.1 - Физическая и генетическая карты вектора pETcbd. Обозначены положения индикаторных сайтов рестрикции, участки промотора и терминатора РНК-полимеразы фага Т7 (T7-promoter и Т7), область начала репликации (f1 origin), ген устойчивости к ампициллину (Bla Amp), ген CBD, участок, кодирующий гексогистидиновый таг (HIS tag).

Фиг.2 - Физическая и генетическая карты вектора pETDAOcbd. Обозначено положение гена DAOcbd, остальные обозначения, как на Фиг.1.

Фиг.3 - Физическая и генетическая карты вектора pVR1. Обозначено положение гена устойчивости к тетрациклину (TetR), остальные обозначения, как на Фиг.1.

Осуществление изобретения

При осуществлении изобретения, помимо методов, подробно раскрытых в нижеследующих примерах, использовали хорошо известные специалистам методики, описанные в руководствах по молекулярной биологии и генетической инженерии [11, 12].

Пример 1. ПЦР-амплификация последовательности гена DAO Trigonopsis variabilis.

Первичная структура гена DAO Trigonopsis variabilis и его мРНК известны (номер доступа в GenBank Z80895). Это обстоятельство позволяет спроектировать «прямой» и «обратный» праймеры для ПЦР-амплификации требуемой области гена. В данном случае в качестве праймеров использовались следующие олигонуклеотиды:

5'-TGATAGGCAAATCCGTGCTC_-3' «прямой» tv1-праймер (SEQ ID №1) и

5'-GTAAACACGTCGCAGTCGTC-3' «обратный» tv2-праймер(SEQ ID №2).

Геномную ДНК Trigonopsis variabilis BKM Y-2601, выделенную традиционными методами, денатурируют путем нагревания при 100°С в течение 5 минут, помещают в лед и подвергают 30 циклам ПЦР.

Смесь для ПЦР (50 мкл):

5 мкл 10-кратного Taq-SE ПЦР-буфера (Сибэнзим);

5 мкл геномной ДНК (200 нг/мкл);

5 мкл 3 мкМ праймера tv1;

5 мкл 3 мкМ праймера tv2;

5 мкл 2,5 мМ dNTP каждого вида;

25 мкл деионизованной воды;

1 мкл Taq-SE полимеразы (5 ед/мкл, Сибэнзим).

Условия проведения ПЦР: 94°, 5' (денатурация), 94°, 30"; 50°, 30"; 72°, 1' (амплификация).

После амплификации 5 мкл ПЦР смеси анализируют электрофорезом в 1% агарозном геле и выявляют гомогенный фрагмент размером около 1 тпн. Фрагмент выделяют из геля с помощью набора Wizard PCR Preps Kit и подвергают автоматическому секвенированию с использованием праймеров tv1, tv2. Его последовательность представлена здесь как SEQ ID №3.

Далее из полученного фрагмента ДНК удаляют интрон, для чего его подвергают повторной ПЦР-амплификации с праймерами tv5 (SEQ ID №4) и tv3 (SEQ ID №5).

Использованные праймеры ограничивают фрагмент гена DAO, включающий начало 2-го экзона, расположенного в положении +125 последовательности SEQ ID №3, и терминаторный кодон TAG, расположенный в положении +1170 той же последовательности, и добавляют к этой последовательности инициаторный кодон трансляции ATG и участок, кодирующий 8 аминокислот 1-го экзона. Праймеры несут также сайты для рестриктаз NcoI и XhoI, отсутствующие в кодирующей последовательности гена DAO. 1 нг полученного на первом этапе ПЦР-фрагмента подвергают 25 циклам ПЦР-амплификации с праймерами tv5/tv3. Из агарозного геля выделяют фрагмент размером около 1 тпн и секвенируют. Нуклеотидная последовательность данного фрагмента представлена в SEQ ID №6.

Пример 2. Получение последовательности ДНК, кодирующей гибридный белок, и содержащего ее вектора экспрессии pVR1.

Ген гибридного белка DAOcbd получали путем объединения фрагментов, кодирующих отдельные домены белка, в составе одной плазмидной конструкции.

2.1. Конструирование промежуточной плазмиды pETcbd.

Сначала получали плазмиду, несущую CBD-домен хитиназы A1 B.circulans под контролем промотора фага Т7 вектора рЕТ23а. В качестве источника последовательности CBD домена использовали плазмиду pTYB4 (New England Biolabs). С помощью праймеров CBD_F (SEQ ID №8) и CBD_R (SEQ ID №9) на матрице плазмиды pTYB4 с использованием Pfu-полимеразы получали уникальный ПЦР фрагмент размером 0,2 т.п.н., который выделяли из агарозного геля. 100 нг полученного фрагмента гидролизовали 5 единицами рестриктаз NdeI и BamHI (Fermentas) и лигировали с гидролизованным NdeI/BamHI вектором рЕТ23а с помощью Т4 ДНК лигазы.

Полученной лигазной смесью трансформировали компетентные клетки штамма Escherichia coli XL1-Blue. Из полученных ампициллин-устойчивых трансформантов выделяли плазмидную ДНК, отбирали «положительные» клоны методом ПЦР-скрининга с праймерами CBD_R и T7prom (SEQ ID №10) и детектировали образование ПЦР-продукта размером 268 п.н.

Несколько «положительных» клонов проверяли секвенированием с использованием праймеров T7prom и T7term (SEQ ID №11) и отбирали клон с инсерцией CBD-кодирующего фрагмента (SEQ ID №12), не содержащий неспецифических мутаций. Плазмида, содержащаяся в клетках отобранного клона, была обозначена как pETcbd (Фиг1).

2.2. Получение плазмиды pETDAOcbd.

В вектор pETcbd по сайтам рестрикции NcoI/XhoI встраивали фрагмент ДНК с геном TvDAO(SEQ ID №6). Селекцию нужных клонов проводили с помощью рестриктного анализа препаратов плазмидной ДНК по образованию фрагментов размером 1266 и 3586 п.н. при гидролизе NdeI+XhoI. Один из отобранных векторов с молекулярной массой 4852 п.н. обозначили как pETDAOcbd и использовали в дальнейшей работе. Вставку гена гибридного белка в полученном векторе секвенировали с праймеров Т7 prom, T7term, CBD_F и CBD_R для подтверждения идентичности полученной последовательности гена гибридного белка ожидаемой (SEQ ID №13).

2.3. Конструирование промежуточного вектора pET-TetR.

В плазмиде рЕТ23 заменяли ген устойчивости к ампициллину геном устойчивости к тетрациклину. «Вставку», несущую ген устойчивости к тетрациклину, получали из плазмиды pKRP12[13]. Для этого 2 мкг плазмидной ДНК гидролизовали рестриктазой PstI и выделяли из агарозного геля фрагмент размером 1200 п.н. Полученный фрагмент лигировали с гидролизованной по сайту PstI плазмидой рЕТ23 в реакционной смеси, содержавшей 1 мкл раствора рестрицированного вектора с концентрацией 20 нг/мкл, 1 мкл раствора фрагмента с концентрацией 50 нг/мкл, 2 мкл 5-кратного лигазного буфера (Gibco-BRL), 5 мкл воды и 1 мкл Т4 ДНК лигазы (1 ед/мкл, Сибэнзим). Смесь инкубировали в течение 14 часов при 12°С, затем прогревали 15 мин при 65°С, охлаждали во льду и 5 мкл смеси использовали для трансформации компетентных клеток штамма Escherichia coli JM109 [14]. Отбирали тетрациклин-устойчивые клоны, чувствительные к ампициллину. Дополнительную селекцию нужных клонов проводили с помощью рестриктного анализа препаратов плазмидной ДНК (по образованию фрагментов размером 1873, 2132, 2721 п.н. при гидролизе EcoRI+PstI). В отобранных клонах определяли «ориентацию» вставки маркера Tetr путем одновременной обработки рестриктазами ClaI+XhoI. Образование фрагментов размером 1,7 тпн и 5 тпн свидетельствует о «прямой» ориентации вставки маркера Tetr, а фрагментов размером 2,7 тпн и 4 тпн - об «обратной». Плазмида с «прямой» ориентацией маркера была обозначена как pET-TetF, а плазмида с «обратной» ориентацией - как pET-TetR. В дальнейшей работе использовали вектор pET-TetR.

2.4. Получение вектора экспрессии pVR1.

Для получения вектора экспрессии гибридного белка DAOcbd из плазмиды pETDAOcbd выделяли фрагмент NdeI/XhoI размером 1200 пн и встраивали его в гидролизованный рестиктазами NdeI/XhoI вектор pET-TetR. Полученную плазмиду обозначили как pVR1 (фиг.3).

Пример 3. Получение рекомбинантного штамма - продуцента гибридного белка TvDAO cbd.

Полученной рекомбинантной плазмидой pVR1 трансформировали штамм E.coli C41(DE3) [10]. Выбор данного штамма в качестве реципиента был сделан по результатам предварительно проведенного анализа, в котором сравнивалась продуктивность штаммов Е.coli BL21(DE3) [F-, ompT, hsdSB (rВ-, mВ-), dcm, gal, (DE3)], BL21(DE3)/plysS [15] и C41(DE3). Штамм C41(DE3) является производным от BL21(DE3) и несет дополнительную мутацию, снижающую уровень транскрипции с Т7 промотора и улучшающую сопряжение между транскрипцией и трансляцией целевых генов, находящихся под контролем Т7 промотора [10, 16].

Отдельные клоны трансформантов выращивали в 50 мл среды при температуре 30°С и пониженной аэрации, оптимальной для продукции DAO [17]. После достижения культурой плотности 1,6 ОЕ (А600) вносили индуктор ИПТГ до конечной концентрации 1 мМ и продолжали инкубацию еще 18 часов. В конце культивирования определяли параметры роста культуры и активности фермента в бактериальных клетках, как описано ранее [17]. Для получения грубого экстракта осадок клеток разрушали ультразвуком с периодическим охлаждением во льду (4 раза по 30 сек с интервалом 1 мин) и отделяли клеточный дебрис центрифугированием (13000 об/мин, 10 мин).

50 мкл полученного осветленного лизата инкубировали с 250 мкл 10 мМ D-аланина в 50 mM фосфатном буфере, рН 8,0, в течение 15 или 30 мин, реакцию останавливали добавлением 100 мкл насыщенного раствора 2,4-динитрофенилгидразина в 2N HCl и через 5 мин к раствору добавляли 300 мкл 3М NaOH и 2,5 мл дистиллированной воды. После инкубации в течение 10 мин при комнатной температуре измеряли поглощение раствора при 550 нм, которое сравнивали с калибровочной кривой, построенной с использованием стандартных концентраций пировиноградной кислоты. Удельную активность выражали в единицах фермента (мкмоли субстрата в 1 мин при 25°С) на мг общего белка осветленного экстракта. Содержание общего белка определяли по методу Брэдфорда [11].

На основании полученных данных был отобран клон (№6), отличающийся лучшим накоплением биомассы и наиболее высоким выходом функционально активного фермента (Таблица 1), который был обозначен C41(DE3)/pVR1 и использован для получения рекомбинантного штамма.

Таблица 1
Параметры роста культуры и активности оксидазы у отдельных трансформантов штамма C41(DE3) плазмидой pVR1
Индивидуальные клоныРост культуры, А600Активность DAO, ед/мг белкаВыход DAO, ед/мл
№15,41511
№24,8119
№35,01210
№45,81715
№55,11618
№66,72021

Пример 4. Характеристика рекомбинантного штамма E.coli C41(DE3)/pVR1

Морфологические признаки: Клетки имеют продолговатую палочковидную форму, при делении не почкуются.

Культуральные признаки:

Клетки хорошо растут на обычно используемых питательных средах. Время генерации около 60 мин в жидкой LB-среде. На 2-2,5% питательном агаре "Difco" образуются круглые, гладкие, желтоватые колонии с ровными краями. При выращивании на жидких LB- и YT-средах образуется интенсивная ровная мутность.

Физиолого-биохимические признаки:

Оптимальная температура культивирования - от 25 до 30°С, оптимум рН - 7,6. Источником азота служат органические соединения (в виде триптона, дрожжевого экстракта).

Уровень синтеза DAOcbd (по данным определения активности в образцах биомассы штамма-продуцента) составляет около 100 мг/л при титре культуры 1×109 кл/мл.

Пример 5. Очистка гибридного белка и анализ активности иммобилизованной на хитиновом носителе TvDAOcbd.

Полученную биомассу рекомбинантного штамма (5 г) суспендировали в 20 мл буфера А, содержащего 100 мМ фосфат натрия, рН 7,5, 5 мМ 2-меркаптоэтанол, 2 мМ ЕДТА, 0,3% цетилтриметил аммоний бромид (СТАВ), и разрушали ультразвуковой дезинтеграцией. Супернатант собирали, дебрис промывали буфером А и отбрасывали.

Балластные белки из супернатанта осаждали сульфатом аммония (30% насыщения), рекомбинантную DAOcbd из супернатанта осаждали сульфатом аммония (60% насыщения). Осадок растворяли в 10 мл буфера Б (10 мМ пирофосфат натрия, рН 8, 5 мМ 2-меркаптоэтанол, 2 мМ ЕДТА, 10% глицерин, 300 мМ NaCl) и наносили на колонку с хитиновыми гранулами (2×5 cm). Колонку промывали буфером Б до исчезновения поглощения на A280, отбирали аликвоту сорбента и использовали для определения активности оксидазы (α-кетокислотный метод) и общего белка. Этапы очистки и иммобилизации отражены в Таблице 2.

Таблица 2
Очистка и иммобилизация DAOcbd
Этап очисткиОбщий белок (мг)Активность оксидазы (мкмоль/мин)Выход, %Степень очистки (раз)
Общая
(Е)
Удельная (Е/мг)
Бесклеточный экстракт90516290181001
Сульфат-аммонийный осадок (60%)3251303040802,2
Иммобилизация на хитиновом сорбенте1251059085654,7
Примечание: в опыт взято 10 г влажной биомассы E.coli

Определенная нами удельная активность гибридного белка DAOcbd в иммобилизованном состоянии составляет 85 ед/мг белка, что по существу соответствует известным из литературы показателям удельной активности (95 ед/мг) не иммобилизованной рекомбинантной DAO, экспрессированной в Е.coli в виде простого (не гибридного) белка [3, 7]. Это позволяет сделать вывод, что созданная конструкция химерного белка является функционально активной и в полной мере сохраняющей свойства обоих входящих в нее компонентов. Получение активной DAO в предложенной комбинации с хитинсвязывающим доменом существенно облегчает очистку целевого белка, причем в результате проведения процесса очистки образуется иммобилизованная форма фермента, пригодная как для непосредственного использования в технологическом процессе, так и для последующей «пришивки» к другим носителям, в частности для дополнительного повышения стабильности и долговечности ферментного препарата.

1.РекомбинантнаяДНК,котораякодируетфункциональноактивныйгибридныйбелок(DAOcbd),состоящийизоксидазыD-аминокислотTrigonopsisvariabilisихитинсвязывающегодоменахитиназыA1Bacilluscirculans,ихарактеризуетсянуклеотиднойпоследовательностьюSEQID№13.12.РекомбинантнаяплазмидаpVR1,обеспечивающаясинтезгибридногобелкаTvDAOcbdвклеткахEscherichiacoliисостоящаяизфрагментаДНК,представляющегособойрекомбинантнуюДНКпоп.1(SEQID№13),кодирующуюназванныйгибридныйбелок,иNdeI/XhoIфрагментаплазмидыpET-TetR,полученнойпутемзаменыгенабета-лактамазыввекторерЕТ23геномустойчивостиктетрациклину(Tet)вобратнойориентации.23.РекомбинантныйштаммEscherichiacoliC41(DE3)/pVR1-продуцентфункциональноактивногогибридногобелкаTvDAOcbd.3
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 16.
03.03.2019
№219.016.d2a3

Способ получения генетически модифицированных растений картофеля сорта елизавета с помощью agrobacterium tumefaciens

Изобретение относится к селекции и биотехнологии растений. Экспланты растений картофеля сорта “ЕЛИЗАВЕТА” сокультивируют с трансформированным штаммом A. tumefaciens, а затем помещают на питательную среду для инициации каллусообразования с последующей регенерацией из них фертильных трансгенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02231251
Дата охранного документа: 27.06.2004
03.03.2019
№219.016.d2ac

Способ получения низкомолекулярного гепарина

Изобретение относится к медицине, точнее к технологии получения лекарственных средств, предназначенных для лечения тромботических состояний. Предложен способ получения низкомолекулярного гепарина с помощью ферментативной деполимеризации, который характеризуется тем, что лизоцим в сухом виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377993
Дата охранного документа: 10.01.2010
11.03.2019
№219.016.d6f5

Способ получения гепаринов с низкой молекулярной массой

Изобретение относится к области медицины. Предлагается способ получения низкомолекулярных гепаринов с помощью ферментативного расщепления. Для ферментной деполимеризации используются папаин, химотрипсин или комплексы гидролаз, содержащиеся в препаратах «протеаза С» и целловиридин, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002295538
Дата охранного документа: 20.03.2007
13.03.2019
№219.016.ded1

Пептидный вектор, способ его получения, нуклеотидная последовательность, рекомбинантная плазмидная днк и штамм escherichia coli b-8389 вкпм для его получения, способ генетической модификации клеток млекопитающих и человека

Изобретение относится к генной и тканевой инженерии и может быть использовано в биотехнологии, медицине и сельском хозяйстве. Создан простой в конструктивном отношении пептидный вектор (PGE-k), состоящий из полипептидной последовательности эпидермального фактора роста (ЭФР) и модифицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248983
Дата охранного документа: 27.03.2005
13.03.2019
№219.016.ded8

Рекомбинантная днк, кодирующая функционально активный гибридный белок g17aca-ацилазы с хитин-связывающим доменом (brdg17aca-cbd), рекомбинантная плазмида psvh0108, обеспечивающая его синтез в клетках escherichia coli, и рекомбинантный штамм escherichia coli bl21(de3)/psvh0108-продуцент brdg17aca-cbd

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, в частности к генетической инженерии, и может быть использовано в микробиологической промышленности при получении полусинтетических цефалоспориновых антибиотиков нового поколения. Получена рекомбинантная ДНК, которая кодирует...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388826
Дата охранного документа: 10.05.2010
13.03.2019
№219.016.ded9

Использование гена мембранной пирофосфатазы бактерии rhodospirillum rubrum для изменения свойств растений

Настоящее изобретение решает задачу создания растений с улучшенными хозяйственно-ценными признаками, такими как ускоренный рост, повышенная длина и масса корней, увеличенная масса листьев, повышенная биологическая продуктивность и устойчивость растений к засолению. В геном растения вводят ген...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378379
Дата охранного документа: 10.01.2010
29.03.2019
№219.016.ef13

Способ получения генетически модифицированных растений капусты белокочанной

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения генетически модифицированных растений капусты белокочанной. Проводят сокультивацию эксплантов капусты белокочанной отечественных сортов со штаммом агробактерии, несущим плазмиды с селективными маркерными и полезными генами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002286669
Дата охранного документа: 10.11.2006
10.04.2019
№219.017.013d

Способ получения генетически модифицированных растений картофеля сорта невский с помощью agrobacterium tumefaciens

Изобретение относится к селекции растений. Экспланты растений картофеля сорта Невский сокультивируют с трансформированным штаммом A. tumefaciens, а затем помещают на питательную среду для инициации каллусообразования с последующей регенерацией из них фертильных трансгенных растений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002231549
Дата охранного документа: 27.06.2004
10.04.2019
№219.017.013f

Способ получения генетически модифицированных растений картофеля сорта чародей с помощью agrobacterium tumefaciens

Изобретение относится к селекции растений. Экспланты растений картофеля сорта Чародей сокультивируют с трансформированным штаммом A. timefaciens, а затем помещают на питательную среду для инициации каллусообразования с последующей регенерацией из них фертильных трансгенных растений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002231548
Дата охранного документа: 27.06.2004
10.04.2019
№219.017.0140

Способ получения генетически модифицированных растений картофеля сорта голубизна с помощью agrobacterium tumefaciens

Изобретение относится к селекции растений. Экспланты растений картофеля сорта Голубизна сокультивируют с трансформированным штаммом A. tumefaciens, а затем помещают на питательную среду для инициации каллусообразования с последующей регенерацией из них фертильных трансгенных растений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002231551
Дата охранного документа: 27.06.2004
Показаны записи 1-10 из 53.
10.09.2013
№216.012.67a5

Способ получения фармацевтической субстанции полимиксина в

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ выделения полимиксина В, продуцируемого спорообразующими бактериями Bacillus polymyxa. Осуществляют очистку нативного раствора, получаемого после отделения биомассы от культуральной жидкости, с использованием макропористого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492180
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.06.2014
№216.012.d9b9

Рекомбинантная днк, кодирующая гибридный белок эпидермального фактора роста человека слитого последовательностью глутатион-s-трансферазы (gst-hegf) и рекомбинантная плазмида pas007, обеспечивающая синтез gst-hegf в клетках escherichia coli

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генно-инженерному получению белков человека, и может быть использовано для получения эпидермального фактора роста человека (чЭФР) в клетках бактерий в виде гибридного белка с глутатион-3-трансферазой. Конструируют рекомбинантную ДНК,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521515
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da42

Рекомбинантная днк, кодирующая гибридный вакцинный белок ghbc для регуляции половой функции у животных, состоящий из нуклеокапсидного белка вируса гепатита в человека слитого с гонадолиберином

Изобретение относится к области биотехнологии и генетической инженерии и может быть использовано в ветеринарии для создания вакцин, регулирующих половую функцию животных. Предлагается рекомбинантная ДНК, кодирующая гибридный вакцинный белок GHbc, состоящий из нуклеокапсидного белка вируса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521652
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.debc

Усовершенствованный способ очистки правастатина

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к химико-фармацевтической промышленности. Проводят очистку правастатина от стереоизомера 6-эпиправастатина. Центрифугируют культуральную жидкость с содержанием 6-эпиправастатина 7% от массы правастатина для отделения мицелия. Получают нативный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522806
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.ded2

Биологический днк маркер для идентификации гена устойчивости к х вирусу картофеля

Изобретение относится к области биохимии, в частности к биологическому ДНК маркеру, позволяющему идентифицировать ген Rx у культурного картофеля S. tuberosum и его гомологи у родственных дикорастущих видов рода Solanum sect. Petota. Изобретение позволяет эффективно идентифицировать ген Rx у...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522828
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e1c5

Способ получения полифункциональных магнитных наночастиц на основе магнетосом бактериального происхождения

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к биотехнологии бактерий, и связано с получением полифункциональных магнитных наночастиц. В качестве настоящего изобретения предложен способ получения полифункциональных магнитных наночастиц на основе бактериальных магнетосом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523583
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2015
№216.013.64f2

Способ получения дигаплоидных растений ячменя из культивируемых микроспор in vitro

Изобретение относится к области сельскохозяйственной биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения дигаплоидных растений ячменя из культивируемых микроспор in vitro, включающий: - выращивание растений-доноров при пониженной температуре воздуха 15-20°C, световом режиме: 16 ч...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557389
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.03.2016
№216.014.be3b

Средство для лечения и профилактики природных инфекционных заболеваний у кошек

Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано при лечении инфекционных заболеваний кошек, имеющих вирусную и/или бактериальную природу. Для лечения и профилактики природных инфекций кошки используют композицию, содержащую рекомбинантный кошачий интерферон в терапевтически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576814
Дата охранного документа: 10.03.2016
27.05.2016
№216.015.4457

Плазмида для экспрессии рекомбинантного фактора свёртываемости крови ix человека, клетка сно - продуцент рекомбинантного фактора свёртываемости крови ix человека и способ получения указанного фактора

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к рекомбинантной продукции факторов свертываемости крови, и может быть использовано для экспрессии фактора свертываемости крови IX человека (hFIX). Конструируют плазмиду для экспрессии hFIX в клетках СНО, состоящую из области начала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585532
Дата охранного документа: 27.05.2016
13.01.2017
№217.015.8be7

Система экспрессии и способ получения немодифицированных рекомбинантных белков в escherichia coli с её использованием

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложена ДНК-конструкция, кодирующая слитый белок-предшественник, в котором вспомогательная аминокислотная последовательность связана с N-концом последовательности зрелого целевого полипептида переходной областью, предназначенной для распознавания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604796
Дата охранного документа: 10.12.2016
+ добавить свой РИД