CZ20002696A3 - Frostproof protein - Google Patents

Frostproof protein Download PDF

Info

Publication number
CZ20002696A3
CZ20002696A3 CZ20002696A CZ20002696A CZ20002696A3 CZ 20002696 A3 CZ20002696 A3 CZ 20002696A3 CZ 20002696 A CZ20002696 A CZ 20002696A CZ 20002696 A CZ20002696 A CZ 20002696A CZ 20002696 A3 CZ20002696 A3 CZ 20002696A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
afp
protein
ice
grass
proteins
Prior art date
Application number
CZ20002696A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Carl Dudley Jarman
Christopher Michael Sidebottom
Sarah Twigg
Dawn Worrall
Original Assignee
Unilever N. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unilever N. V. filed Critical Unilever N. V.
Priority to CZ20002696A priority Critical patent/CZ20002696A3/en
Publication of CZ20002696A3 publication Critical patent/CZ20002696A3/en

Links

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

Popisuje protimrazový protein obsahující alespoň 40 % aminokyselin S, T nebo N a vykazující alespoň 80 % překryv s následující aminokyselinovou sekvencí D-E-Q-P-N-T-I-S-GS-N-N-T-V-R-S-G-S-K-N-V-L-A-G-N-D-N-T-V-I-S-G-D-NN-S-V-S-G-S-N-N-T-V-V-S-G-N-D-N-T-V-T-G-S-N-H-VV-S-G-T-N-H-I-V-T-D-N-N-N-N-V-S-G-N-D-N-N-V-S-G-SF-H-T-V-S-G-G-H-N-T-V-S-G-S-N-N-T-V-S-G-S-N-H-V-VS-G-S-N-K-V-V-T-D-A a jeho upravené verze, které nemají ovlivnění inhibiěné vlastnosti pro rekrystalizace ledDescribes an antifreeze protein containing at least 40% amino acids S, T or N and exhibiting at least 80% overlap with the following amino acid sequence: D-E-Q-P-N-T-I-S-GS-NN-T-V-R-S-GS-K-N-V-L-A-G-N-D-N-T-V-I-S-G-D-NN-S-VS-GS-NN-T-W-S-G-N-D-N-T-V-T-GS-N-H-W-S-G-T-N-H-I-V-T-D-NN-NN-VS-G-N-D-NN-VS-G-SF-H-T-PS-G-G-H-N-T-VS-GS-NN-T-VS-GS-N-H-V-VS-GS-N-K-W-T-D-A and its modified versions that they do not have affecting the inhibited ice recrystallization property

Description

Oblast techniky Technical field

Vynález popisuje protimrazové proteiny potravinářské produkty, které obsahují AFP.The invention describes antifreeze proteins food products containing AFP.

(AFP) a zmrazené(AFP) and frozen

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Protimrazové proteiny (AFP) se používají za účelem zlepšení tolerance potravin vůči mražení.Antifreeze proteins (AFPs) are used to improve food tolerance to freezing.

Použití AFP pro tyto účely je velmi dobře známé v oboru, zvláště vhodné jsou ty proteiny, které vykazují aktivitu inhibovat růst ledových krystalů (popisuje se například v dokumentu US 5,118,792).The use of AFP for these purposes is well known in the art, particularly those proteins which have an activity to inhibit the growth of ice crystals are particularly suitable (see, for example, US 5,118,792).

V dokumentu WO 90/13571 se popisují protimrazové peptidy produkované chemicky nebo metodami rekombinace DNA. AFP jsou vhodné pro použití u potravinářských produktů. V příkladu 3B se popisuje způsob úpravy tvaru ledových krystalů, jestliže směs voda-led je mražená ve filmu v kombinaci s 0,01 % (hmot.) AFP.WO 90/13571 describes anti-freeze peptides produced chemically or by recombinant DNA methods. AFPs are suitable for use in food products. Example 3B describes a method for modifying the shape of ice crystals when the water-ice mixture is frozen in film in combination with 0.01% (w / w) AFP.

Dokument WO 92/22581 popisuje rostlinné AFP, které se mohou použít při řízení tvarů krystalů ledu při přípravě zmrzliny. Tento dokument také popisuje způsob extrakce polypeptidové kompozice z mezibuněčného prostoru v rostlinách infiltrací listů extrakčním médiem, aniž dojde k porušení rostlin.WO 92/22581 discloses plant AFPs that can be used to control ice crystal shapes in ice cream preparation. This document also describes a method of extracting a polypeptide composition from the intercellular space in plants by infiltrating the leaves with an extraction medium without disturbing the plants.

Dokument 94/03617 popisuje produkci AFP z kvasinek a jejich použití při přípravě zmrzlin. Dokument WO 96/11586 popisuje rybí AFP, které produkují mikroby.Document 94/03617 describes the production of AFP from yeast and their use in ice cream preparation. WO 96/11586 discloses fish AFPs that produce microbes.

Na několika místech v odborné literatuře se také popisuje izolace a/nebo použití rostlinných proteinů při ochraně při hlubokém zmrazení. Proteiny sloužící k ochraně při hlubokém zmrazení mají funkci chránit rostlinné membrány proti • · ze poškození mražením. Tyto proteiny nevykazují vlastnosti inhibice rekrystalizace a nejsou proto spojovány s termíny AFP.The isolation and / or use of plant proteins in deep freeze protection is also described in several places in the literature. Deep freezing protection proteins have the function of protecting plant membranes against freezing damage. These proteins do not exhibit recrystallization inhibition properties and are therefore not associated with the terms AFP.

V publikaci Hincha, Journal of Plant Physiology, 1992, 140, 236-240 popisuje izolaci proteinů sloužících k ochraně při hlubokém zmrazení zelí. V publikaci Volger, Biochimica et Biophysica Acta, 412 (1975), 335-349 se popisuje izolace proteinů sloužící k ochraně při hlubokém zmrazování špenátu. V publikaci Boothe, Plant Physiol (1995), 108: 759-803 se popisuje izolace proteinů z rostliny Brassica napus. Věří se, proteiny mají ochranné vlastnosti při hlubokém tyto zmrazení spíše než AFP. V publikaci Neven, Plant Molecular Biology 21: 291-305, 1993 se popisuje charakterizace špenátového proteinu, který vykazuje ochranné vlastnosti při hlubokém zmrazování. V publikaci Salzman, Abstracts and Reviews of the 18th Annual Meeting od the ASEV/Eastern Section in Am. J. Enol. Vitic., Vol. 44, NO. 4, 1993 se popisuje přítomnost polypeptidů, které jsou stabilní při teplotě bodu varu, v pupenech rostliny vitis. Ačkoli tyto proteiny jsou analogy rybích protimrazových peptidu, jsou to proteiny vykazující ochranu při hlubokém zmrazení, ale nejde o AFP. V publikaci Lin, Biochemical and Biophysical research Communication, Vol. 183, No. 3, 1992, p. 1103-1108 a Lin, Plant Physiology (1992) 99, 519-525 se popisuje polypeptid vykazující ochranu při hlubokém zmrazení o molekulové hmotnosti 15 OOOz Arabidopsis Hakaira. V publikaci Houde, The Plant Journal (1995) 8(4), 583-593 popisuje kryoprotektivní proteiny z pšenice.Hincha, Journal of Plant Physiology, 1992, 140, 236-240 describes the isolation of proteins used to protect deep-frozen cabbage. Volger, Biochimica et Biophysica Acta, 412 (1975), 335-349 describes the isolation of proteins for protection in deep-freezing spinach. Boothe, Plant Physiol (1995), 108: 759-803 describes the isolation of proteins from Brassica napus. It is believed that proteins have protective properties in deep these freeze rather than AFP. Neven, Plant Molecular Biology 21: 291-305, 1993 describes the characterization of a spinach protein that exhibits deep freeze protective properties. The publication Salzman Abstracts and Reviews of the 18 th Annual Meeting of the ASEV / Eastern Section in Am. J. Enol. Vitic., Vol. 44, NO. 4, 1993, discloses the presence in the buds of a vitis plant that are stable at boiling point. Although these proteins are analogues of fish antifreeze peptides, they are proteins that exhibit deep freeze protection but are not AFPs. In Lin, Biochemical and Biophysical research Communication, Vol. 183, No. 3, 1992, p. 1103-1108 and Lin, Plant Physiology (1992) 99, 519-525 discloses a deep-freeze protection polypeptide having a molecular weight of 15,000 from Arabidopsis Hakaira. Houde, The Plant Journal (1995) 8 (4), 583-593 describes cryoprotective proteins from wheat.

Doposud se však AFP neaplikovaly v běžně dostupných potravinách. Jedním důvodem jsou vysoké náklady a komplikovaný způsob získání AFP. Dalším důvodem je, že AFP se nemohou začlenit do standardní směsi, protože vykazují tendenci destabilizace během zpracování, zvláště během kroku pasterizace. Věří se, že tato destabilizace je způsobenaSo far, AFPs have not been applied to commonly available foods. One reason is the high cost and the complicated way to obtain AFP. Another reason is that AFPs cannot be incorporated into the standard mixture because they show a tendency to destabilize during processing, especially during the pasteurization step. This destabilization is believed to be caused

3· · ♦ · · · ···· • · ·· ······ ·· · • · · · ····· ···· ···· ·· ·· ·· ·· denaturací AFP. To je velmi dobře známý jev, který je možné běžně pozorovat u peptidů a proteinů.3 · ♦ · · · den · den · den · den · den · den · den · den · den · atur · AFP. This is a well-known phenomenon commonly seen with peptides and proteins.

V dokumentu PCT/EP97/03634 se píše, že AFP se mohou izolovat s přirozených zdrojů, jako je tráva aklimatizovaná na nízké teploty, novým relativně jednoduchým způsobem. Tento způsob nejdříve vede k identifikaci AFP, který se běžně s výhodou může přidat do směsi pro přípravu zmrazených produktů před jejich pasterizací.PCT / EP97 / 03634 teaches that AFPs can be isolated from natural sources such as low-temperature-acclimated grass in a new relatively simple manner. This method first leads to the identification of AFP, which can conveniently be added to the mixture for the preparation of frozen products prior to pasteurization.

Tento postup získání AFP z trávy zahrnuje kroky:This process of obtaining AFP from grass includes the steps of:

a) izolace šťávy, která obsahuje AFP, z trávy,(a) isolation of grass containing AFP from grass;

b) ošetření trávy nebo šťávy, která obsahuje AFP, při teplotě alespoň 60 °C,(b) treating the grass or juice containing AFP at a temperature of at least 60 ° C;

c) odstranění nerozpustných frakcí.c) removal of insoluble fractions.

Krok popsaný v odstavci C) obvykle probíhá po krocích popsaných v odstavci a) a b) . Krok popsaný v odstavci a) a b) se může provést v libovolném požadovaném pořadí. Například krok a) je následován krokem b) (v tomto případě šťáva bohatá na AFP se zahřeje) nebo krok b) je následován krokem a) (v tomto případě se zahřeje přirozený zdroj) nebo krok a) a b) probíhají současně.The step described in paragraph C) usually proceeds following the steps described in paragraphs a) and b). The step described in a) and b) may be carried out in any desired order. For example, step a) is followed by step b) (in this case the AFP-rich juice is heated) or step b) is followed by step a) (in this case, the natural source is heated) or steps a) and b) run simultaneously.

Tento proces má řadu výhod. Za prvé, za použití tohoto postupu není nutné bránit porušení trávy, jak tomu je u postupu, který se popisuje v dokumentu WO 92/22581. To bezprostředně podstatně zvyšuje komerční aplikovatelnost postupu ve srovnání například s postupem popsaným v dokumentu WO 92/22581, protože nejsou nezbytné vysoké náklady na specifické zpracování. Také za použití vysokých teplot je možné extrahovat z velké skupiny peptidů přítomných v trávě AFP, které jsou velmi aktivní při inhibici rekrystalizace ledu. Za třetí na rozdíl od očekávaného, při použití vysokých teplot nedochází k denaturací všech proteinových materiálů, ale zdá se, že denaturují jen některé proteiny, zatímco zbývající AFP trávy vykazují zvýšenou stabilitu vůči teplotě. To umožňuje zahrnout izolované AFP do kompozic, které je nutnéThis process has a number of advantages. First, using this procedure, it is not necessary to prevent grass damage, as is the case in WO 92/22581. This immediately substantially increases the commercial applicability of the process compared to, for example, the process described in WO 92/22581, as high specific processing costs are not necessary. Also, using high temperatures, it is possible to extract from the large group of peptides present in grass AFPs that are very active in inhibiting ice recrystallization. Thirdly, as opposed to high temperature temperatures, not all protein materials are denatured, but only some proteins appear to denature, while the remaining AFP grasses exhibit increased temperature stability. This makes it possible to include isolated AFPs in compositions that are required

vystavit působení vysokých teplot, například při pasterizaci. To je zvláště překvapující, protože AFP z dokumentu WO 92/22581 se nejeví být stabilní při zahřívání.exposed to high temperatures, such as pasteurization. This is particularly surprising since the AFP of WO 92/22581 does not appear to be stable when heated.

Postup popsaný shora v textu zahrnuje v kroku popsaném v odstavci b) zahřátí trávy nebo šťávy bohaté na AFP na teplotu více než 60 °C. Upřednostňuje se, že teplota se pohybuje v rozmezí 60 až 110 °C, více se upřednostňuje, aby se teplota pohybovala v rozmezí 80 až 105 °C. Zahřívací krok probíhá po izolaci šťávy bohaté na protein (krok popsaný v odstavci a) ) nebo před izolací uvedené šťávy. Může se použít libovolný vhodný způsob zahřátí šťávy, zahřátí v přidaném extrakčním médiu, zahřátí parou atd. .The process described above includes in step b) heating the grass or AFP rich juice to a temperature of more than 60 ° C. It is preferred that the temperature be in the range 60 to 110 ° C, more preferably the temperature is in the range 80 to 105 ° C. The heating step takes place after the isolation of the protein rich juice (step described in a) or before the isolation of said juice. Any suitable method of heating the juice, heating in the added extraction medium, heating with steam, etc. may be used.

Jestliže se používá extrakční médium, přednostně se může použít v malých objemech, aby se zabránilo nezbytnému ředění frakce AFP. Může se použít libovolné vhodné extrakční médium, ačkoli se zvláště preferuje použití vody. Jestliže je to nutné, mohou se do vody přidat přísady dříve než se použijí jako extrakční médium. Nejvíce se preferuje použití vody, která je bez přísad.If an extraction medium is used, it may preferably be used in small volumes to avoid necessary dilution of the AFP fraction. Any suitable extraction medium may be used, although the use of water is particularly preferred. If necessary, additives may be added to the water before being used as an extraction medium. Most preferred is the use of water which is free of additives.

Zjistilo se, že tímto způsobem lze získat z trávy velmi aktivní AFP. Podle vynálezu do názvu tráva se zahrnují členy rodiny Gramineae, která například zahrnuje víceleté trávy, jako je Lolium perenne, Parapholis strigosa, Nardus strica, Catapodium loliaceum a Lolium multiflorum, Poa trivialis, Poa pratensis a obilniny, jako je ozimé žito a ozimý ječmen. Stanovila se aminokyselinová sekvence AFP.It has been found that in this way a very active AFP can be obtained from grass. According to the invention, the term grass includes members of the Gramineae family, which for example include perennial grasses such as Lolium perenne, Parapholis strigosa, Nardus strica, Catapodium loliaceum and Lolium multiflorum, Poa trivialis, Poa pratensis and cereals such as winter rye and winter barley. The amino acid sequence of AFP was determined.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Překvapivě se zjistilo, že velmi aktivní AFP, které se získaly z rostlin, se charakterizují vysokým množstvím aminokyselin: serin (S), t^eonín (T) a asparagin (N) . Dále se zjistilo, že preferované AFP podle vynálezu se charakterizují tím, že alespoň 40 % aminokyselin v proteinu se vybralo ze skupiny zahrnující S, T a N. Upřednostňuje se, aby se AFP získaly z travin, zvláště z rodiny Gramineae.Surprisingly, it has been found that the highly active AFPs obtained from plants are characterized by a high amount of amino acids: serine (S), theonine (T) and asparagine (N). It has further been found that preferred AFPs of the invention are characterized in that at least 40% of the amino acids in the protein are selected from the group consisting of S, T and N. It is preferred that the AFPs be obtained from grasses, especially the Gramineae family.

• ·• ·

Preferovaná molekulová hmotnost AFP podle vynálezu je 8 000 až 16 000, více se preferuje 10 000 až 14 000, přičemž tato molekulová hmotnost se stanovila z genové sekvence nebo hmotnostní spektroskopií nemodifikované formy, například ve formě, která není glykosylována.A preferred AFP molecular weight of the invention is 8,000 to 16,000, more preferably 10,000 to 14,000, which molecular weight is determined from the gene sequence or mass spectroscopy of the unmodified form, for example, in a form that is not glycosylated.

Vynález se dále týká AFP, kterou je možné získat z trávy, přičemž uvedený AFP vykazuje aminokyselinovou sekvenci (od Nkonce):The invention further relates to an AFP obtainable from grass, said AFP having an amino acid sequence (from N-terminus):

d_e_q-P-N-T-I-S-G-S-N-N-T-V-R-S-G-S-K-N-V-L-A-G-N-D-N-T-Vj-S-G-D-N-N-S-V-S-G-S-N-N-T-V-V-S-G-N-D-N-T-V-T-G-S-N-H-Vv_S_G-T-N-H-I-V-T-D-N-N-N-N-V-S-G-N-D-N-N-V-S--G-S-F-H-T-Vs_g_g_H-N-T-V-S-G-S-N-N-T-V-S-G-S-N-H-V-V-S-G-S-N-K-V-V-TD-A d _ e _q-PNTISGSNNTVRSGSKNVLAG-NDNT-Vj-SGDNNSVSGSNNTVVSGNDNT-VTGSNHV in _S_G-TNHIVTDNNNNVSGNDNNVS - GSFHTV with _ g _ g _H-NTVSGVNTVSGSN

Vynález také zahrnuje proteiny, které mají sekvenci s vysokým stupněm podobnosti se shora uvedenou sekvencí. Vynález dále popisuje všechny RI aktivní proteiny, které mají aminokyselinovou sekvenci vykazující alespoň 80 % překryv se shora popsanou sekvencí. Více se preferuje alespoň 90 % překryv, nejvíce se preferuje více jak 95 % překryv, například aminokyselinové sekvence, které se buď od shora popsané sekvence neliší nebo se liší pouze dvěmi aminokyselinami. Takové izoformy shora uvedeného proteinu vynálezu.The invention also encompasses proteins having a sequence with a high degree of similarity to the above sequence. The invention further provides all RI active proteins having an amino acid sequence having at least 80% overlap with the above-described sequence. More than at least 90% overlap is more preferred, more than 95% overlap is preferred, for example, amino acid sequences that either do not differ from the above described sequence or differ only by two amino acids. Such isoforms of the above protein of the invention.

Vynález dále popisuje upravené verze proteinů, přičemž uvedené úpravy materiálně neovlivňují inhibiční vlastnosti rekrystalizace ledu. Takovou formou je například jejich glykosylovaná verze.The invention further provides modified versions of the proteins, wherein said modifications do not materially affect the ice recrystallization inhibitory properties. Such a form is, for example, a glycosylated version thereof.

Šťáva bohatá na AFP se může separovat z trávy, libovolným vhodným způsobem, například stlačením, filtrací, homogenizací, jsou předmětem shora popsaných βAFP-rich juice can be separated from the grass by any suitable means, for example by compression, filtration, homogenization, as described above β

• · ·· 99 · ♦ • · · · · · · · · · · · • 9 9 · 9 9 99··99 9 9 9 9 9 9 99

9 9 9 9 999 · 9 9 9 9 • 9 ·· ····· ···· 9999 99 ·· ·· ·· extrakcí atd.. Upřednostňuje se, aby se tráva, dříve než se sesbírá frakce bohatá na protein, nasekala na malé kousky nebo se připravila kaše. Macerace je možné provést libovolným vhodným způsobem, například v mixéru. Odborník je schopný připravit trávu tak, aby mohl jednoduše proběhnout krok zachycení šťávy bohaté na proteiny.9 9 9 9 999 · 9 9 9 9 • 9 ·· ······· 9999 99 ·· ·· ·· Extraction etc. It is preferred that grass be collected before the protein-rich fraction is collected. , cut into small pieces or prepared porridge. Maceration can be carried out in any suitable manner, for example in a blender. The skilled person is able to prepare the grass so that the step of capturing the protein rich juice can simply be carried out.

Po zachycení uvedené šťávy a zahřátí (v požadovaném pořadí) proteinová frakce výsledného vzorku obsahující AFP se pak může zpracovat vhodným způsobem, aby se odstranila nerozpustná frakce a zbyla jen kapalná frakce bohatá na AFP. Nerozpustná frakce se může například odstranit filtrací, srážením atd.. Kapalina bohatá na AFP se pak může výhodně zpracovat tak, že se zvýší její koncentrace nebo se izolují AFP, čímž se přivedou do formy vhodné pro další použití. Příklady vhodného zpracování jsou sušení, přičemž se získá prášek nebo pasta, při koncentraci se získá koncentrát AFP, dále chromatografie, kdy se separují AFP z extrakčního média atd.. Pro odborníka je jednoduché stanovit vhodné způsoby a podmínky pro správnou izolaci.After capturing said juice and heating (respectively) the protein fraction of the resulting AFP-containing sample can then be processed in an appropriate manner to remove the insoluble fraction leaving only the AFP-rich liquid fraction. The insoluble fraction can, for example, be removed by filtration, precipitation, etc. The AFP-rich liquid can then advantageously be treated by increasing its concentration or isolating the AFP, thereby bringing it into a form suitable for further use. Examples of suitable processing are drying to obtain a powder or paste, concentration of the AFP concentrate, chromatography whereby AFP is separated from the extraction medium, etc. It is easy for the person skilled in the art to determine suitable methods and conditions for proper isolation.

Také se stanovila sekvence nukleové kyseliny, která kóduje shora popsaný AFP. Vynález dále popisuje sekvenci nukleové kyseliny schopnou kódovat AFP podle vynálezu.The nucleic acid sequence encoding the AFP described above was also determined. The invention further provides a nucleic acid sequence capable of encoding an AFP of the invention.

Upřednostňuje se, aby uvedená nukleová kyselina měla sekvenci:Preferably said nucleic acid has the sequence:

GAT GAT GAA GAA CAG CAG CCG CCG AAT AAT ACG ACG ATT ATT TCT TCT GGG GGG AGC AGC AAC AAC AAT AAT ACT ACT GTC GTC AGA AGA TCC TCC GGG GGG AGC AGC AAA AAA AAT AAT GTT GTT CTT CTT GCT GCT GGG GGG AAT AAT GAC GAC AAC AAC ACC ACC GTC GTC ATA ATA TCT TCT GGG GGG GAC GAC AAC AAC AAT AAT AGT AGT GTG GTG TCT TCT GGG GGG AGC AGC AAC AAC AAC AAC ACT ACT GTC GTC GTA GTA AGT AGT GGG GGG AAT AAT GAC GAC AAT AAT ACC ACC GTA GTA ACC ACC GGC GGC AGC AGC AAC AAC CAT CAT GTC GTC GTA GTA TCA TCA GGG GGG ACA ACA AAC AAC CAT CAT ATC ATC GTT GTT ACA ACA GAC GAC AAC AAC AAC AAC AAT AAT AAC AAC GTA GTA TCC TCC GGG GGG AAC AAC GAT GAT AAT AAT AAT AAT GTA GTA TCC TCC GGG GGG AGC AGC TTT TTT CAT CAT ACC ACC GTA GTA TCC TCC GGG GGG GGG GGG CAC CAC AAT AAT ACT ACT GTG GTG TCC TCC GGG GGG AGC AGC AAC AAC AAT AAT ACC ACC GTA GTA TCT TCT GGG GGG AGC AGC AAC AAC

CAC GTT GTA TCT GGA AGC AAC AAA GTC GTG ACA GAC GCT TAA ·· ·· ·· • ♦ · · · ········ · ·CAC GTT GTA TCT GGA AGC AAC AAA GTC GTG GCA GAC GCT TAA ·· ·· ··· · · · ······ · ·

Vynález dále se popisují alely nebo jiné sekvence nukleové kyseliny, které jsou schopny kódovat shora popsané AFP. Jsou to například ty sekvence nukleové kyseliny, kde ve shora uvedené sekvenci jeden nebo více kodonů je nahrazeno jejich synonymy ( to je kodony kódujícími stejnou aminokyselinu) .The invention further provides alleles or other nucleic acid sequences that are capable of encoding the AFPs described above. For example, those nucleic acid sequences wherein one or more codons in the above sequence are replaced by their synonyms (i.e., codons encoding the same amino acid).

Vynález dále popisuje vektory, které obsahují sekvenci nukleové kyseliny schopnou kódovat AFP podle vynálezu.The invention further provides vectors comprising a nucleic acid sequence capable of encoding an AFP of the invention.

Na základě shora uvedených informací je také možné geneticky modifikovat jiné přirozené zdroje tak, že produkují AFP.Based on the above information, it is also possible to genetically modify other natural sources to produce AFPs.

Také se zjistilo, že AFP shora uvedené sekvence vykazuje zdokonalené inhibiční vlastnosti rekrystalizace ledu. V příkladech se popisuje vhodný test pro stanovení inhibičních vlastností rekrystalizace. Zahrnuje rychlé zmrazení na teplotu -40 °C, pak následuje uchovávání při teplotě -60 °C. Přednostně AFP, které jsou po ošetření teplem vystaveny uvedenému testu, jsou ve formě krystalových částice ledu, jejichž velikost je méně než o 5 pm větší než je velikost ledových krystalů ve vzorku, kam se přidal stejný AFP, ale vzorek nebyl upraven teplem. Upřednostňuje se, aby rozdíl byl menší než 3 pm, nejvíce se preferuje aby rozdíl byl menší než 1 pm.It has also been found that the AFP of the above sequence exhibits improved inhibitory properties of ice recrystallization. The examples describe a suitable assay for determining the inhibitory properties of recrystallization. Includes rapid freezing to -40 ° C followed by storage at -60 ° C. Preferably, the AFPs that are subjected to said test after heat treatment are in the form of ice crystal particles having a size less than 5 µm larger than the ice crystal size of the sample to which the same AFP has been added but the sample has not been heat treated. It is preferred that the difference be less than 3 µm, most preferably the difference is less than 1 µm.

Přednostně se vyberou ty AFP, které vykazují podstatné inhibiční vlastnosti rekrystalizace ledu. Vhodný test pro stanovení inhibičních vlastností rekrystalizace se popisuje v příkladech. Upřednostňuje se, aby AFP podle vynálezu poskytovaly ledové částice po inhibičním testu rekrystalizace ledu, jak se popisuje v příkladech, o velikosti 15 pm nebo méně. Více se upřednostňuje, aby velikost částic byla od 5 do 15 pm.Preferably, those AFPs that exhibit substantial ice recrystallization inhibitory properties are selected. A suitable assay for determining the inhibitory properties of recrystallization is described in the Examples. It is preferred that the AFPs of the invention provide ice particles after an ice recrystallization inhibition assay, as described in the examples, of 15 µm or less. More preferably, the particle size is from 5 to 15 µm.

AFP podle vynálezu se může s výhodou použít v potravinářských produktech, přičemž se upřednostňují potravinářské produkty, které jsou zmrazené nebo jsou určeny ke zmrazení. Zvláště preferované je použití AFP v produktech, • · • 9 9 9 9 9 9 9 4The AFP of the invention may be advantageously used in food products, with food products that are frozen or intended to be frozen preferred. Particularly preferred is the use of AFPs in the products. 9 9 9 9 9 9 9 4

9999 9999 99 99 99 99 které se před zmrazením zahřívají, například při pasterizaci, blanšírování nebo sterilizaci. Zvláště se preferuje použití ve zmrazených cukrářských produktech.9999 9999 99 99 99 99 which are heated before freezing, for example during pasteurization, blanching or sterilization. Use in frozen confectionery products is particularly preferred.

Příklady takových produktů jsou: zmrazené cukrářské směsi, jako jsou zmrzlinové směsi, které se před zmrazením pasterizují. Takové směsi se obvykle skladují při teplotě okolí. Vhodné formy produktu jsou například prášková směs, která se balí například do sáčku nebo do taštiček. Uvedená směs je schopna tvořit základ zmrazeného potravinářského produktu, například po přidání vody a jiných přísad a po možném provzdušnění.Examples of such products are: frozen confectionery mixtures, such as ice cream mixtures, which are pasteurized before freezing. Such mixtures are usually stored at ambient temperature. Suitable product forms are, for example, a powder mixture which is packaged, for example, in sachets or sachets. Said mixture is able to form the basis of the frozen food product, for example after addition of water and other ingredients and after possible aeration.

Jiným příkladem vhodné směsi může být kapalná směs (kterou je možné provzdušnit), kterou je možné po přidání dalších složek a aeraci zmrazit.Another example of a suitable blend is a liquid blend (which can be aerated), which can be frozen after addition of other components and aeration.

Zřejmou výhodou shora uvedených směsí je, že přítomnost AFP umožňuje zmrazení této směsi za podmínek, kdy není nutné míchání, například v obchodě nebo v domácím mrazáku, aniž dojde k vytvoření nepřijatelných tvarů ledových krystalů a struktury, která se liší od struktury produktů získaných rychlým zmrazením.The obvious advantage of the above mixtures is that the presence of AFP allows the mixture to be frozen under conditions where mixing is not necessary, for example in a shop or home freezer, without creating unacceptable ice crystal shapes and structures that differ from the structure of quick-freeze products .

Je velmi výhodné balit tuto směs do kontejnerů (například krabic, pytlíků, plastových kontejnerů atd.). V případě jediné porce je obecně velikost balení 10 až 1 000 g. V případě více porcí je velikost balení až 500 kg. V obecném případě velikost balení je 10 g až 5 OOOg.It is very advantageous to pack the mixture in containers (for example, boxes, bags, plastic containers, etc.). In the case of a single portion, the package size is generally 10 to 1000 g. In the case of multiple portions, the package size is up to 500 kg. Generally, the package size is 10g to 5,000g.

Jak se uvádí shora v textu preferované produkty, kde se používají AFP, jsou zmrazené cukrářské výrobky, jako je zmrzlina. Množství AFP je s výhodou 0,00001 až 0,5 (hmotn.) % konečného produktu. Jestliže se používají suché směsi nebo koncentráty, koncentrace AFP musí být vyšší, aby bylo jisté, že množství konečného produktu je ve shora uvedeném rozmezí.As mentioned above, the preferred products where AFP is used are frozen confectionery products such as ice cream. The amount of AFP is preferably 0.00001 to 0.5% by weight of the final product. If dry mixtures or concentrates are used, the concentration of AFP must be higher to ensure that the amount of final product is within the above range.

Pro účely vynálezu termín „zmrazený cukrářský výrobek zahrnuje zmrazené cukrovinky, jako ' je zmrzlina, zmrazený jogurt, zmrazený šerbet, sorbet, mléčná zmrzlina a vaječný to toto • toFor the purposes of the invention, the term "frozen confectionery product" includes frozen confectionery such as ice cream, frozen yogurt, frozen sherbet, sorbet, milk ice and egg.

·· ·· ·· to · · to ·· to • to · · toto to • ·>· * · to· · • · · · · · ·· ·· to· mrazený krém, vodové zmrzliny a zmrazené ovocné pyré. V některých případech' se méně preferuje použití ve fermentovaných potravinářských produktech.Frozen cream, water ice cream and frozen fruit puree. In some cases, use in fermented food products is less preferred.

Je výhodné, aby množství pevných látek ve zmrazených cukrářských produktech (například cukr, tuk, příchutě) bylo vyšší než 4 % (hmotn.). Například, aby množství bylo vyšší než 30 % (hmotn.), více se preferuje množství od 40 do 70 % (hmotn.).It is preferred that the amount of solids in the frozen confectionery products (e.g., sugar, fat, flavors) be greater than 4% (w / w). For example, in order for the amount to be greater than 30% (w / w), more preferably from 40 to 70% (w / w).

Zmrazené cukrářské produkty podle vynálezu se mohou produkovat libovolným způsobem vhodným pro produkci zmrazených cukrářských výrobků. Je zvláště výhodné, aby se všechny ingredience před pasterizací a zmrazováním úplně smíchaly. Proces mrazení s výhodou zahrnuje tvrdnutí například při teplotě -30 °C nebo nižší.The frozen confectionery products of the invention may be produced by any method suitable for the production of frozen confectionery products. It is particularly preferred that all ingredients be completely mixed prior to pasteurization and freezing. The freezing process preferably comprises curing, for example, at a temperature of -30 ° C or lower.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1:Example 1:

Izolace AFP, kdy se nejdříve tráva zahřeje, pak se izoluje šťáva s vysokým obsahem AFP a z ní se izoluje AFP.AFP isolation, when the grass is first heated, then the high AFP juice is isolated and the AFP is isolated from it.

V lednu se nařezala tkáň různých trav (Poa trivialis, Lolium perenne, Holcus lanatus, Bromus sterilis) (průměrná teplota v tomto měsíci je 3,5 °C, aby se zabezpečila vhodná aklimatizace rostlin na chladno). Travní tkáň se rychle transportovala do laboratoře za účelem dalšího zpracování. Promyla se vodou, aby se odstranily nečistoty.In January, tissue of various grasses (Poa trivialis, Lolium perenne, Holcus lanatus, Bromus sterilis) was cut (average temperature this month is 3.5 ° C to ensure appropriate cold acclimatization of the plants). Grass tissue was quickly transported to the laboratory for further processing. Wash with water to remove impurities.

Nařezaná tráva o hmotnosti 500 g se umístila do mikrovlnné trouby o výkonu 659 Wattů a zahřívala se na plný výkon po dobu 5 minut, přičemž teplota vzrostla na 85 až 100 °C. Nařezaná tráva se pak ochladila na teplotu okolí.The 500 g cut grass was placed in a 659 watts microwave oven and heated at full power for 5 minutes, raising the temperature to 85-100 ° C. The cut grass was then cooled to ambient temperature.

V jiném případě se kousky trávy smíchaly s 500 g vroucí vody a směs se znovu zahřála na teplotu 100 °C, pak následovalo zahřívání po dobu 10 minut za stálého míchání a pak došlo k ochlazení na teplotu 60 °C.Alternatively, the pieces of grass were mixed with 500 g of boiling water and the mixture was reheated to 100 ° C, followed by heating for 10 minutes with stirring, and then cooled to 60 ° C.

φφ φφ φφ φφ φ® φφ φφφφ φφφφ φ··· φ φ φφφφ φφφφφ φ φ φ φ · · · · · · · · ·

Π Φ ΦΦΦΦ Φ·Φ Φ φ φ φ ΦΠ Φ ΦΦΦΦ Φ Φ φ φ φ Φ

J- '-Ζ · · ·Φ ΦΦΦΦΦ φφφφ φφφφ φφ φφ φφ φφJ- '-Ζ · · · Φ φφφφ φφφφ φφ φφ φφ φφ

Po zahřátí se od nasekané trávy oddělila šťáva bohatá na AFP filtrací. Hmota se kontinuálně míchala po dobu 5 minut v přítomnosti stejného objemu vody a protlačila se přes tři vrstvy gázy.After heating, AFP-rich juice was separated from the chopped grass by filtration. The mass was continuously stirred for 5 minutes in the presence of an equal volume of water and passed through three layers of gauze.

Supernatant se může sušit zmrazením, aby se odstranila voda, a pak se uskladní. V jiném případě se může supernatant za účelem uchovávání zmrazit.The supernatant may be freeze-dried to remove water and then stored. Alternatively, the supernatant may be frozen for storage.

Příklad 2:Example 2:

Kapalná směs vhodná pro přípravu zmrzliny se připravila smícháním:The liquid mixture suitable for making ice cream was prepared by mixing:

ingredience ingredients % (hmotn.) % (w / w) odtučněné práškové mléko skimmed-milk powder 10,00 10.00 sacharóza sucrose 13, 00 13, 00 maltodextrin (MD40) maltodextrin (MD40) 4,00 4.00 guma ze svatojánského chleba locust bean gum 0,14 0.14 máslový olej butter oil 8,00 8.00 monoglycerid (palmitát) monoglyceride (palmitate) 0,30 0.30 vanilin vanillin 0,01 0.01 AFP (popisuje se v příkladu I*) AFP (described in Example I *) 0,01 nebo žádný (kontrola) 0.01 or none (control) voda water rovnováha balance

*poznámka: AFP se přidá jako koncentrovaný roztok AFP v malém množství vody, procento se vztahuje k množství AFP.* note: AFP is added as a concentrated solution of AFP in a small amount of water, the percentage is related to the amount of AFP.

Ingredience se smíchaly při teplotě okolí, pak následovala pasterizace po dobu 60 vteřin při teplotě 89 °C. Směs se asepticky naplnila do sáčků o objemu 500 ml. Sáčky se zatavily a skladují se při teplotě okolí.The ingredients were mixed at ambient temperature, followed by pasteurization for 60 seconds at 89 ° C. The mixture was aseptically filled into 500 ml bags. The bags were sealed and stored at ambient temperature.

Směs se používá pro přípravu zmrzliny našleháním vhodným domácím mixérem, pak následuje zmrazení v domácím mrazáku, aniž je nutné míchání.The mixture is used to prepare ice cream by whipping it with a suitable home mixer, followed by freezing in the home freezer without mixing.

Po dvou měsících skladování podle vynálezu měla směs znatelně lepší strukturu, než kontrolní vzorek.After two months of storage according to the invention, the composition had a significantly better structure than the control.

• · • ftft • · · • · ft ftft. ft ftft ·Ftft ftft ftft ftft ft ftft ·

Příklad 3:Example 3:

Inhibiční vlastnosti rekrystalizace ledu AFP se mohou stanovit následujícím způsobem.AFP ice recrystallisation inhibitory properties can be determined as follows.

Vzorek produktu obsahující AFP se upravil tak, aby množství sacharózy bylo 30 % (hmotn.) (jestliže počáteční množství vzorku je vyšší než 30 %, pak se to provedlo ředěním, jestliže počáteční množství sacharózy bylo nižší než 30 % (hmotn.) , pak se sacharóza na toto množství doplnila) .A sample of the AFP containing product was adjusted so that the sucrose amount was 30% (w / w) (if the initial sample amount was greater than 30%, then this was done by dilution, if the initial sucrose amount was less than 30% w / w, then sucrose was added to this amount).

Kapka vzorku o objemu 3 μΐ se umístila na 22 milimetrové krycí sklíčko. Kapka se překryla krycím sklíčkem o průměru 16 mm a aby se zaručila stejná tloušťka položilo se na vzorek závaží o hmotnosti 200 g. Hrany krycích sklíček se zalepily lakem na nehty.A 3 μΐ sample drop was placed on a 22 mm coverslip. The drop was covered with a 16 mm diameter coverslip and placed on a 200 g sample to ensure the same thickness. The edges of the coverslip were sealed with nail polish.

Sklíčko se umístilo pod mikroskop s řízenou teplotou Linkham THM 600. Stolek mikroskopu se rychle ochladil (50 °C za minutu) na teplotu -40 °C za vzniku velké populace malých krystalů. Teplota stolku mikroskopu pak rychle rostla (50 °C za minutu) na -6 °C a tato teplota se udržovala.The slide was placed under a Linkham THM 600 temperature controlled microscope. The microscope stage was rapidly cooled (50 ° C per minute) to -40 ° C to form a large population of small crystals. The temperature of the microscope stage then rose rapidly (50 ° C per minute) to -6 ° C and this temperature was maintained.

Fáze ledu se pozorovala při teplotě -6 °C za použití mikroskopu Leica Aristoplan. Aby se zesílil kontrast ledových krystalů použilo se polarizované světlo ve spojení s deskou lambda. Stádium fáze ledu (velikost ledových krystalů) se zaznamenávala 35 mm fotomikrografii v čase T=0 a T= 1 hodina.The ice phase was observed at -6 ° C using a Leica Aristoplan microscope. In order to enhance the contrast of the ice crystals, polarized light was used in conjunction with a lambda plate. The ice phase stage (ice crystal size) was recorded by 35 mm photomicrography at T = 0 and T = 1 hour.

V obecném případě tento test se může aplikovat v případě libovolné vhodné kompozice obsahující AFP a vodu. V obecném případě množství AFP v takové testované kompozici není velmi kritický a může se například pohybovat v rozmezí od 0,0001 do 0,5 % (hmotn.), více se preferuje rozmezí 0,0005 až 0,1 % (hmotn.), nejvíce se preferuje 0,001 až 0,05 % (hmotn.), například 0,01 % (hmotn.).In general, this test can be applied to any suitable composition comprising AFP and water. In general, the amount of AFP in such a test composition is not very critical and may, for example, range from 0.0001 to 0.5% (w / w), more preferably from 0.0005 to 0.1% (w / w), most preferably 0.001 to 0.05% (w / w), for example 0.01% (w / w).

V testu se může použít libovolná vhodná kompozice obsahující AFP a vodu. V obecném případě není však nutné izolovat AFP v čisté formě. V případě praktického použití ·* • ti • ••ti titititi ti· • titi ti • ti ti tiAny suitable composition comprising AFP and water may be used in the assay. In general, however, it is not necessary to isolate the AFP in pure form. In the case of practical use, the titi ti ti ti ti ti ti

postačí připravit kapalný extrakt nebo šťávu z přirozeného materiálu , přičemž tento “extrakt nebo šťáva se pak mohou testovat.it is sufficient to prepare a liquid extract or juice of natural material, which extract or juice can then be tested.

Tato metoda se pak může aplikovat například na AFP obsahující extrakty, které se získaly v příkladu I, kdy se aplikoval nebo neaplikoval krok koncentrování.This method can then be applied, for example, to AFP containing extracts obtained in Example I when a concentration step has been applied or not.

Měřily se inhibiční vlastnosti rekrystalizace několika vzorků. U šťávy obsahující AFP, která se získala po extrakci a zahřátí podle příkladu I, se měřily její rekrystalizační vlastnosti, jak se uvádí shora v textu.The inhibitory properties of recrystallization of several samples were measured. The AFP-containing juice obtained after extraction and heating according to Example I was measured for its recrystallization properties as described above.

Ze Silsoe (UK) se získal extrakt z trávy sklizené v měsíci lednu, který nebyl ošetřen teplem. Extrakt se centrifugoval po dobu jedné hodiny, aby se odstranila půda a nerozpustné nečistoty (centrifuga: Sorvall RC3C, rotor: H6000A, teplota: + 5°C, rychlost 5 000 ot./min., 7 268 xg) .Silsoe (UK) obtained grass extract harvested in January that was not heat treated. The extract was centrifuged for one hour to remove soil and insoluble impurities (centrifuge: Sorvall RC3C, rotor: H6000A, temperature: + 5 ° C, speed 5,000 rpm, 7,268 xg).

Vzorek extraktu se sušil zmrazením, aby se stanovil celkový obsah pevných látek. Zjistilo se, že tato hodnota je 11,48 mg/ml. Suchý extrakt se pak znovu hydratoval 30 % roztokem sacharózy na jeho původní koncentraci pevných látek. Ředěním extraktu 30 % roztokem sacharózy se připravilo několik roztoků.The extract sample was freeze-dried to determine the total solids content. This value was found to be 11.48 mg / ml. The dry extract was then re-hydrated with a 30% sucrose solution to its original solids concentration. Several solutions were prepared by diluting the extract with a 30% sucrose solution.

Inhibiční aktivita rekrystalizace krystalů ledu se měřila za použití testu, který se popisuje shora v textu.The ice crystal recrystallization inhibitory activity was measured using the assay described above.

V čase T=0 a T=1 testy inhibice rekrystalizace ukázaly průměrnou velikost krystalů ledu měřené za použití analyzátoru Zeiss TGA 10. Velikost ledových krystalů (délka) se stanovila obkreslením krystalů. Maximální délka v případě každého jednotlivého krystalu ledu sádky zmrzliny se přenesla do tabulkového procesoru , kde se data analyzují a zjišťuje se průměrná a standardní odchylka.At time T = 0 and T = 1, recrystallization inhibition tests showed the average ice crystal size measured using a Zeiss TGA 10 analyzer. The ice crystal size (length) was determined by crystal tracing. The maximum length for each individual ice pack of the ice cream pack was transferred to a spreadsheet where the data was analyzed to determine the mean and standard deviation.

Získané výsledky se uvádějí v tabulce dále v textu:The results obtained are given in the table below:

• · • ft ·· ·· • · · « · · · • · · · · · · • ····· · · · • · · · · ·• · ft. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

vzorek sample celkové pevné látky (mg/ml) overall solids (mg / ml) velikost krystalů ledu (μπι) size of ice crystals (μπι) růst ledových krystalů během jedné hodiny při teplotě -6 °C (μιη) grow icy of crystals during one hours at temperature -6 ° C T=0 T = 0 T=1 hodina při teplotě -6 °C T = 1 hour at temperature 5 ° C neředěný undiluted 11,48 11.48 5,2 5.2 7,3 7.3 2,1 2.1 50 % extrakt 50% extract 5,74 5.74 5, 5 5, 5 7,6 7.6 2,1 2.1 25 % extrakt 25% extract 2,87 2.87 6, 3 6, 3 8,9 8.9 2,6 2.6 12,5 % extrakt 12.5% extract 1,435 1,435 6, 6 6, 6 13,1 13.1 6,5 6.5 6,25 % extrakt 6.25% extract 0,7175 0.7175 8,1 8.1 14,7 14.7 6, 6 6, 6 3,125 % extrakt 3,125% extract 0,359 0.359 7,4 7.4 17,0 17.0 9,6 9.6 1,5625 % extrakt 1.5625% extract 0,179 0.179 9,0 9.0 20,3 20.3 11,3 11.3

Tyto výsledky ukazují rozdíly velikosti konečných krystalů a změny ve velikosti krystalů během jedné hodiny při teplotě 6°C při různých ředěních extraktu trávy. Je možné vidět, že množství pevných látek v extraktu trávy může kolísat v širokém rozmezí, zatímco je možné získat stále dobré inhibiční vlastnosti rekrystalizace. Přednostně se vybírají ty koncentrace, kde výsledkem jejich použití je velikost krystalů ledu po jedné hodině 15 mikrometrů nebo méně.These results show differences in final crystal size and crystal size changes over one hour at 6 ° C at various dilutions of grass extract. It can be seen that the amount of solids in the grass extract can vary over a wide range, while still obtaining good recrystallization inhibitory properties. Preferably, those concentrations are selected where their use results in an ice crystal size of 15 microns or less after one hour.

Podobný test se provedl s extraktem trávy, který se vystavil ošetření teplem (10 minut při teplotě 100 °C) . Nebylo možné spatřit žádné podstatné snížení inhibičních vlastností rekrystalizace.A similar test was performed with grass extract that was subjected to heat treatment (10 minutes at 100 ° C). No significant decrease in the inhibitory properties of the recrystallization could be seen.

Navíc extrakty trávy podle příkladu I se testovaly za použití stejného inhibičního testu rekrystalizace. Získaly se následující výsledky:In addition, grass extracts of Example I were tested using the same recrystallization inhibition assay. The following results were obtained:

ošetření teplem heat treatment velikost krystalů size of crystals T=0 T = 0 T=1 T = 1 60 °C po dobu 1 hodiny 60 ° C for 1 clock 9, 6 9, 6 11,1 11.1 var 10 minut 10 minutes CO WHAT 11,3 11.3

Tyto výsledky ukazují, že dokonce po zahřátí extraktu trávy aklimatizované na chlad, se zachovaly schopnosti inhibovat růst krystalů ledu.These results show that even after heating the cold-acclimated grass extract, the ability to inhibit the growth of ice crystals was retained.

Příklad 4:Example 4:

Semena víceletého jílku (Lolium perenne) se získala u firmy Barenbrug (UK) Ltd. Tato semena se zasela do květináčů o průměru 22,5 cm s kompostem Levingston č. 2 a po oplodnění, ke kterému většinou dochází mezi 4 až 7 dnem po zasazení. Rostliny rostly ve skleníku po dalších 7 až 10 dní, až dosáhly velikosti přibližně 15 až 20 cm. Rostliny se pak přenesly do chladné místnosti, aby došlo k jejich aklimatizaci na chlad. Aklimatizace probíhala po dobu 30-ti dní při teplotě +4 °C při 8-16 hodinách světla/tmy.Seeds of perennial ryegrass (Lolium perenne) were obtained from Barenbrug (UK) Ltd. These seeds were planted in 22.5 cm diameter pots with Levingston No. 2 compost and after fertilization, which usually occurs between 4 and 7 days after planting. The plants were grown in the greenhouse for a further 7 to 10 days until they reached a size of approximately 15 to 20 cm. The plants were then transferred to a cold room to acclimatize to cold. Acclimatization was carried out for 30 days at +4 ° C at 8-16 hours of light / dark.

Listy rostliny aklimatizované na chlad se odřízly a homogenizovaly se v 50 mM Tris, 10 mM EDTA, přičemž se upravila hodnota pH koncentrovanou HCI. Homogenizace se provedla po dobu 2x 30 vteřin v mixéru Waring, kdy poměr pufru a listů je 2,5 : 1 (hmotn.)The leaves acclimated to the cold were cut and homogenized in 50 mM Tris, 10 mM EDTA while adjusting the pH with concentrated HCl. Homogenization was carried out for 2 x 30 seconds in a Waring mixer with a buffer to leaf ratio of 2.5: 1 (w / w).

Homogenát se pak umístil do lázně s vroucí vodou po dobu minut a nechal se protéct vrstvami gázy. Sebraný • · · · • · · · ·The homogenate was then placed in a boiling water bath for minutes and allowed to flow through layers of gauze. Collected • · · · · · · · · · ·

000 xg na rotoru 8 x • ♦ · · • · · 9 • · · · • · · · • · · · supernatant se dále centrifugoval při 50 ml centrifugy Sorvall.000 xg on rotor 8 x The supernatant was further centrifuged at 50 ml Sorvall centrifuge.

Rekrystalizačni vlastnosti ledu který se popisuje v příkladu 3.Recrystallisation properties of ice as described in Example 3.

Extrakt stabilní vůči teplu (10 až 50 ml) se koncentroval přibližně desetkrát na zařízení Amicon za použití membrány PM10. Alikvoty o objemu 1 ml se odsolily na koloně „Fast Desalting Column v separačním systému FPLC (Pharmacia) . Kolona pracovala při průtoku 1 ml/min v 50 mM Tris/Cl, 10 mM EDTA, pH8,5. Sbírání frakcí (objem 1 ml) se začalo, když se hodnota O.D. při vlnové délce 280 nm začala zvyšovat. Aktivní frakce Rl se slily do objemu 3 ml.The heat-stable extract (10 to 50 ml) was concentrated approximately ten times on an Amicon using a PM10 membrane. 1 ml aliquots were desalted on a Fast Desalting Column in a FPLC separation system (Pharmacia). The column was run at a flow rate of 1 ml / min in 50 mM Tris / Cl, 10 mM EDTA, pH 8.5. Fraction collection (1 ml volume) was started when the O.D. it started to increase at 280 nm. The active fractions R1 were combined to a volume of 3 ml.

Vzorky s aktivitou Rl se nanesly na kolonu Mono Q (HR5 x 5), která se uvedla do rovnováhy stejným pufrem Tris pH 8,5. Výstup se shromáždil jako jediná frakce a kolona se bezprostředně eluovala lineárním gradientem s koncentrací 0 až 0,25 M NaCl po dobu 25 minut při průtoku 1 ml/min. Zjistilo se, že celá aktivita zůstává nenavázaná a eluovala se do průchozí frakce.Samples with R1 activity were loaded onto a Mono Q column (HR5 x 5), which was equilibrated with the same Tris pH 8.5 buffer. The output was collected as a single fraction and the column was immediately eluted with a linear gradient of 0 to 0.25 M NaCl over 25 minutes at a flow rate of 1 ml / min. It was found that all activity remained unbound and eluted into the pass-through fraction.

Hodnota pH průchozí frakce se opatrně nastavila na hodnotu pH '9,5 za použití kapek o objemu jednoho mikrolitru 4M NaOH a frakce se nanesla na kolonu Mono Q, která se znovu uvedla do rovnováhy pufrem Tris s hodnotou pH 9,5. Průchozí frakce se shromáždila jako jediná frakce a pak se kolona bezprostředně eluovala lineárním gradientem NaCl při koncentraci 0 až 0,25 M během 25 minut. Rychlost průtoku je 1 ml/min. Frakce o objemu 1 ml se shromáždily a provedl se Rl test. Zjistilo se, že celá Rl aktivita zůstala navázána na koloně a v průchozí frakci se nezjistila žádná aktivita. Aktivita se eluovala jako jediný pík mezi 0,08 a 0,14 M NaCl.The pH of the through fraction was carefully adjusted to pH 9.5 using one microliter of 4M NaOH and applied to a Mono Q column re-equilibrated with Tris pH 9.5 buffer. The through fraction was collected as a single fraction and then the column was immediately eluted with a linear gradient of NaCl at a concentration of 0 to 0.25 M in 25 minutes. The flow rate is 1 ml / min. Fractions of 1 ml were collected and the R1 assay was performed. It was found that all R1 activity remained bound to the column and no activity was detected in the through fraction. The activity eluted as a single peak between 0.08 and 0.14 M NaCl.

Aktivní frakce získané z kolony Mono Q se slily a koncentrovaly se na objem 50 mikrolitrů na zařízení PM10The active fractions obtained from the Mono Q column were pooled and concentrated to a volume of 50 microliters on a PM10

Centricon a nanesly se na kolonu Sephadex 75 v systému Smart (Pharmacia). Kolona se uvedla do rovnováhy pufrem 50 mM se testovaly způsobem, • ·Centricon and loaded onto a Sephadex 75 column in a Smart system (Pharmacia). The column was equilibrated with 50 mM buffer and tested as follows.

Tris/Cl pH 9,5 a průtoková rychlost byla 50 μΐ/min. Po vypuštění objemu 1 μΐ z kolony, aby se odstranil mezerový prostor kolony, se shromáždilo 50 ml frakcí. Aktivní frakce se testovaly na SDS PAGE.Tris / Cl pH 9.5 and the flow rate was 50 μΐ / min. After the 1 μΐ volume was drained from the column to remove the void space of the column, 50 ml fractions were collected. Active fractions were tested on SDS PAGE.

Vzorky se pak testovaly na 10 % Nu Page gelech od firmy Novex. Vzorky a gelový pufr se připravily způsobem, který se popisuje v instrukcích výrobce a gely se barvily za použití barvící sady stříbrem firmy Novex. Aktivní frakce obsahují jediný obarvený pruh proteinu se zjevnou molekulovou hmotností 29 000.The samples were then tested on 10% Nu Page gels from Novex. Samples and gel buffer were prepared as described in the manufacturer's instructions, and the gels were stained using a Novex silver staining kit. The active fractions contain a single stained band of protein with an apparent molecular weight of 29,000.

Vzorky proteinu se také oddělily pomocí SDS PAGE, pak následuje elektroblotování na PVDF membránu, což se zakládá na metodě Matsudaira v 10 mM pufru Caps, pH 11,0 a 10 % metanolu. Membrána se zvlhčila metanolem a pak se uvedla do rovnováhy pufrem Caps po dobu 10 minut. Blotování probíhalo po dobu 16 hodin při konstantním napětí 20 voltů. Po blotování se proteiny zviditelnily obarvením membrány 0,2 % briliantovou modří podle Coomassie v 50 % metanolu, 1 % kyselině octové po dobu 1 minuty. Membrána se pak odbarvovala 50 % metanolem do té doby, pokud pruhy proteinu byly jasně viditelné. Membrána se promyla vadou Mílii Q, sušila se na vzduchu a uchovávala se při teplotě -20 °C.Protein samples were also separated by SDS PAGE followed by electroblotting on a PVDF membrane based on the Matsudair method in 10 mM Caps buffer, pH 11.0 and 10% methanol. The membrane was wetted with methanol and then equilibrated with Caps buffer for 10 minutes. Blotting was performed for 16 hours at a constant voltage of 20 volts. After blotting, proteins were visualized by staining the membrane with 0.2% Coomassie Brilliant Blue in 50% methanol, 1% acetic acid for 1 minute. The membrane was then destained with 50% methanol until the protein bands were clearly visible. The membrane was washed with Milia Q defect, air dried and stored at -20 ° C.

N-konec pruhu o velikosti 29 000 se sekvenoval použitím běžných metod, které poskytují aminokyselinovou sekvenci.The N-terminus of the 29,000 band was sequenced using conventional methods that provide the amino acid sequence.

Protein o molekulové hmotnosti 29 000, jehož RI aktivita se považuje za tolerantní vůči teplotě varu, se imobilizoval na membránu PVDF po separaci na SDS PAGE. N-konec tohoto proteinu se sekvenoval a úspěšně se sekvenovalo 15 prvních 17 zbytků. Protein o molekulové hmotnosti 27 000 izolovaný z rostliny Poa pratensis se také sekvenoval na svém N-konci (tabulka č. 1) a ukázalo se, že vykazuje stejnou sekvenci, která naznačuje, že je součástí stejné rodiny proteinů. To předpokládá, že existuje jediná třída AFP odpovědná za toleranci RI aktivity vůči teplotě varu u Gramineae.A protein of 29,000 molecular weight, whose RI activity is considered to be boiling tolerant, was immobilized on a PVDF membrane after separation on SDS PAGE. The N-terminus of this protein was sequenced and the first 15 residues were successfully sequenced. A protein of 27,000 molecular weight isolated from Poa pratensis was also sequenced at its N-terminus (Table 1) and was shown to have the same sequence indicating that it was part of the same protein family. This assumes that there is a single class of AFPs responsible for the tolerance of RI activity to the boiling point of Gramineae.

Tabulka č. 1Table 1

Uspořádání sekvencí N-konce RI aktivního proteinu o molekulové hmotnosti 29 00, který pochází z Lolium perenne a proteinu o molekulové hmotnosti 27 000 z rostliny Poa pretensis.Alignment of the N-terminus RI sequences of an active 2900 molecular weight protein derived from Lolium perenne and a 27,000 molecular weight protein from Poa pretensis.

Lolium -DEQPNTISGXNNTVRXGLolium -DEQPNTISGXNNTVRXG

Poa -AETPNTISGTNNPoa -AETPNTISGTNN

Příklad 5:Example 5:

PočátečníInitial

1:1- fenol zvýšila přibližně komůrky Amicon extrakce proběhla se směsí chloroform, pak následovala extrakce pouze s chloroformem. Fenol denaturuje proteiny, které vystavují jeho působení hydrofobní aminokyselinové zbytky, které umožňují proteinu přejít do organické fáze. Více hydrofilní nukleové kyseliny a sacharidy tvoří součást vodní fáze. Proteiny s podstatným stupněm glykosylace tvoří součást fázového rozhraní. Chloroform působí jako dělící činidlo proteinů účinněji , když se použijí dvě odlišná organická rozpouštědla a konečná extrakce chloroformem odstraní zbývající stopy fenolu.1: 1-phenol increased approximately chambers Amicon extraction was performed with chloroform, followed by extraction with chloroform only. Phenol denatures proteins that expose it to hydrophobic amino acid residues that allow the protein to go into the organic phase. More hydrophilic nucleic acids and carbohydrates form part of the aqueous phase. Proteins with a significant degree of glycosylation form part of the phase interface. Chloroform acts as a protein separation agent more efficiently when two different organic solvents are used and the final chloroform extraction removes the remaining traces of phenol.

Z listů rostlin Lolium perenne se připravil tepelně stabilní extrakt a jeho koncentrace se desetkrát za použití ultrafiltrační s membránou, která odděluje molekuly o molekulové hmotnosti 10 000. Výsledný koncentrát (o objemu 0,05 ml) se nanesl na gelovou filtrační kolonu Superdex 75 PC 3,2/30, která funguje na základě mikroseparačního systému Smart (Pharmacia). Kolona se eluovala pufrem 50 mM Tris/Cl pH 9,5 a s rychlostí průtoku 0,05 ml/min a sbíraly se frakce o objemu 0,05 ml. U jednotlivých frakcí se testovala inhibiční aktivita rekrystalizace ledu a nejvíce aktivní frakce se spojily dohromady. Ty se pak nanesly na kolonu Mono Q PC 1,6/5, která se uvedla do rovnováhy pufrem 50 mM Tris/Cl s hodnotou pH 9,5, která také funguje na základě systému Smart. Průtoková rychlost je 0,1 ml/min. Po nanesení a promytí se kolona • 9 99 • ♦ 9 ·A thermally stable extract was prepared from the leaves of Lolium perenne plants and concentrated ten times using an ultrafiltration membrane separating 10,000 molecular weight molecules. The resulting concentrate (0.05 ml) was loaded onto a Superdex 75 PC 3 gel filtration column. , 2/30, which operates on the basis of the Smart Micro Separation System (Pharmacia). The column was eluted with 50 mM Tris / Cl pH 9.5 buffer at a flow rate of 0.05 ml / min and fractions of 0.05 ml were collected. The individual fractions were tested for ice recrystallisation inhibitory activity and the most active fractions were pooled together. These were then loaded onto a Mono Q PC 1.6 / 5 column, which was equilibrated with 50 mM Tris / Cl buffer pH 9.5, which also operates on a Smart system. The flow rate is 0.1 ml / min. After loading and washing, the column • 9 99 • ♦ 9 ·

9 9 ·9 9 ·

9 9 99 9 9

9 9 99 9 9

9 a · eluovala lineárním gradientem chloridu sodného s koncentračním gradientem 0 až 0,4 M a sesbíraly se frakce o objemu 0,1 ml. Frakce se testovaly a aktivita se eluovala jako jediný pík při přibližné koncentraci chloridu sodného 0,1 M.9 and eluted with a linear gradient of sodium chloride with a concentration gradient of 0 to 0.4 M and fractions of 0.1 ml were collected. Fractions were assayed and activity eluted as a single peak at an approximate sodium chloride concentration of 0.1 M.

Aktivní frakce se míchaly na vortexu se stejným objemem fenol:chloroform:izoamylalkohol (1:1(24:1)) po dobu 1 minuty. Vodná (horní) a organická (spodní) fáze se odděleně sebraly, aniž bylo viditelné fázové rozhraní. Dvě fáze se pak srážely přidáním deseti objemů chladného acetonu a vše se uchovávalo při teplotě -20 °C po dobu 16 hodin. Výsledný pelet se resuspendoval v pufru 50 mM Tris/Cl a ve vzorcích se testovala RI aktivita a podrobily se testu SDS PAGE.The active fractions were vortexed with an equal volume of phenol: chloroform: isoamyl alcohol (1: 1 (24: 1)) for 1 minute. The aqueous (upper) and organic (lower) phases were collected separately without visible phase interface. The two phases were then precipitated by the addition of ten volumes of cold acetone and stored at -20 ° C for 16 hours. The resulting pellet was resuspended in 50 mM Tris / Cl buffer and the samples tested for RI activity and subjected to SDS PAGE.

Test resuspendovaných frakcí ukazuje, že RI aktivita se nachází zcela ve vodné fázi. Organická fáze neobsahovala žádnou RI aktivitu dokonce ani po té, co se frakce denaturovala/renaturovala 6M hydrochloridem guanidinu. To je neočekávaný výsledek, protože protein by měl přejít do organické fáze nebo by měl glykoprotein zůstat ve fázovém rozhraní. Analýza pomocí SDS PAGE však ukázala, že ačkoli většina proteinů je v organické fázi, ve vodné aktivní frakci je jediný pruh proteinu se zjevnou molekulovou hmotností 29 000, ale žádný takový pruh není viditelný v organické fázi. Pruh se na rozdíl od jiných proteinů barvil odlišnou barvou a byl velmi difúzní.The test of resuspended fractions shows that the RI activity is completely in the aqueous phase. The organic phase contained no RI activity even after the fraction had been denatured / renatured with 6M guanidine hydrochloride. This is an unexpected result because the protein should go into the organic phase or the glycoprotein should remain in the phase interface. However, SDS PAGE analysis showed that although most proteins are in the organic phase, there is a single band of protein with an apparent molecular weight of 29,000 in the aqueous active fraction, but no such band is visible in the organic phase. The band, unlike other proteins, stained with a different color and was very diffuse.

Podobná fenol:chloroformová extrakce se provedla s extraktem, který je tolerantní vůči teplotě varu a který se připravil z listů rostlin aklimatizované na chlad, které pocházejí z luční trávy ( Poa pratensis var Barcelona). V extraktu také dochází k preferenčnímu rozdělení RI aktivity do vodné fáze a na SDS PAGE se objevil protein o molekulové hmotnosti 27 000.Phenol-like: chloroform extraction was carried out with a boiling-tolerant extract prepared from cold-acclimated plant leaves derived from meadow grass (Poa pratensis var Barcelona). The extract also preferentially divides the RI activity into the aqueous phase and a protein of 27,000 molecular weight appeared on SDS PAGE.

Sekvenování N-konců proteinů potvrdilo, že jsou shodné s AFP popsanými v příkladu 4.N-terminal sequencing of the proteins confirmed that they were identical to the AFPs described in Example 4.

• ·• ·

99 999 9

Příklad 6:Example 6:

Degenerovaný olígonukleotidový primer (Lol 1) se navrhl a syntetizoval ze sekvence N-konce proteinu (ASP-GLU-GLN-PROASN-THR-ILE) jako GAYGARCARCCIAAYACIAT, kde Y=C+T, R=A+G a I je inosin.The degenerate oligonucleotide primer (Lol 1) was designed and synthesized from the N-terminal sequence of the protein (ASP-GLU-GLN-PROASN-THR-ILE) as GAYGARCARCCIAAYACIAT, where Y = C + T, R = A + G and I is inosine.

První řetězec cDNA se připravil z 5 pg RNA listů rostliny Lolium perenne, která se po dobu 30 dní aklimatizovala na chlad za použití reverzní transkriptázy Superscript (firma Stratagene) a oligonukleotidového primeru OG1 (GAGAGAGGATCCTCGAG (T) 15) podle instrukcí výrobce. 1% prvního řetězce cDNA se použilo jako templát spolu s primery Loll a OG1 v reakci PCR. Reakce se pak provedly v termálním cykleru za použití Tag DNA polymerázy (Gibco BRL) při 30 cyklech (1 minuta, při teplotě 94 °C, 1 minuta při teplotě 55 °C a 1 minuta pří teplotě 72 °C) po iniciaci denaturačního kroku po dobu 2 minut při teplotě 14 °C.The first strand cDNA was prepared from 5 µg of Lolium perenne RNA leaves, which were cold acclimated for 30 days using reverse transcriptase Superscript (Stratagene) and oligonucleotide primer OG1 (GAGAGAGGATCCTCGAG (T) 15) according to the manufacturer's instructions. 1% of the first strand cDNA was used as template together with primers Loll and OG1 in the PCR reaction. Reactions were then performed in a thermal cycler using Tag DNA polymerase (Gibco BRL) at 30 cycles (1 minute, at 94 ° C, 1 minute at 55 ° C, and 1 minute at 72 ° C) after initiating the denaturation step after for 2 minutes at 14 ° C.

Amplifikoval se produkt PCR o velikosti přibližně 600 bp a následně se izoloval z 1% agarózového gelu a klonoval se do vektoru pTAg (R and D systems) podle instrukcí výrobce. Klonovaný produkt PCR se sekvenoval na automatizovaném sekvenátoru DNA Perkin Elmer (Applied Biosystems) za použití primerů T3 a T7. Tento produkt obsahoval otevřený čtecí rámec, který je v podstatě podobný sekvenci:A PCR product of approximately 600 bp was amplified and subsequently isolated from a 1% agarose gel and cloned into a pTAg (R and D systems) vector according to the manufacturer's instructions. The cloned PCR product was sequenced on a Perkin Elmer automated DNA sequencer (Applied Biosystems) using primers T3 and T7. This product contained an open reading frame that is essentially similar to the sequence:

GAT GAA CAG TCC GGG AGCGAT GAA CAG TCG GGG AGC

TCT GGG GAC AGT GGG AAT GGG ACA AAC AAC GAT AAT CAC AAT ACT CAC GTT GTATCT GGG GAC AGT GGG AAT GGG ACA AAC AAC GAT AAT CAC AAT ACT CAC GTT GTA

CCG AAT AAA AAT AAC AAT GAC AAT CAT ATC AAT GTA GTG TCC TCT GGACCG AAT AAA AAT AAC AAT GAC AAT

ACG ATT TCT GTT CTT GCT AGT GTG TCT ACC GTA ACC GTT ACA GAC TCC GGG AGC GGG AGC AAC AGC AAC AAAACG ATT TCT GTT TCT GCT AGT GTG TCT ACC GTA ACC GTT ACA GAC

GGG AGCGGG AGC

GGG AAT GGG AGC GGC AGC AAC AAC TTT CAT AAT ACC GTC GTGGGG AAT GGG AGC

AAC AAC AAT AAT ACT ACT GTC GTC AGA AGA GAC GAC AAC AAC ACC ACC GTC GTC ATA ATA AAC AAC AAC AAC ACT ACT GTC GTC GTA GTA AAC AAC CAT CAT GTC GTC GTA GTA TCA TCA AAT AAT AAC AAC GTA GTA TCC TCC GGG GGG ACC ACC GTA GTA TCC TCC GGG GGG GGG GGG GTA GTA TCT TCT GGG GGG AGC AGC AAC AAC ACA ACA GAC GAC GCT GCT TAA TAA

·· to· » to· · • · a dedukovaná aminokyselinová sekvence je v podstatě podobná sekvenci:And the deduced amino acid sequence is substantially similar to the sequence:

d_e_q_P_N-T-I-S-G-S-N-N-T-V-R-S-G-S-K-N-V-L-A-G-N-D-N-T-Vt-s-G-D-N-N-S-V-S-G-S-N-N-T-V-V-S-G-N-D-N-T-V-T-G-S-N-H-Vv_S_G-T-N-H-I-V-T-D-N-N-N-N-V-S-G-N-D-N-N-V-S-G-S-F-H-T-Vs-g-g-h-n-t-v-s-g-s-n-n-t-v-s-g-s-n-k-v-v-s-g-s-n-k-v-v-tD-A d _ e _q_P_N-TISGSNNTVRSGSKNVLAGND-NT-Vt-sGDNNSVSGSNNTVVSGNDNT-VTGSNHV v _ S _ G -TNHIVTDNNNNVSGNDNNVSG-SFHT-Vs-gghntvsgsnntvssn

Otevřený čtecí rámec kóduje pronein o molekulové hmotnosti přibližně 12 000, který je menší než je jeho zjevná molekulová hmotnost na SDS PAGE (29 000). Také se pozorovalo, že kódující sekvence také obsahuje šest glykosylačních míst (ASN-XSER/THR) a podstatný počet zbytků SER a THR, které se mohou také glykosylovat. Tento důkaz naznačuje, že přirozený protein izolovaný z rostliny Lolium je vysoce glykosylovaný. Jestliže je protein enzymaticky deglykosylován stále si uchovává inhibiční aktivitu rekrystalizace ledu, což naznačuje, že glykosylace není podstatná, aby protein byl aktivní.The open reading frame encodes a pronein of about 12,000 molecular weight that is less than its apparent molecular weight on SDS PAGE (29,000). It was also observed that the coding sequence also contains six glycosylation sites (ASN-XSER / THR) and a substantial number of SER and THR residues, which can also be glycosylated. This evidence suggests that the natural protein isolated from the Lolium plant is highly glycosylated. If the protein is enzymatically deglycosylated, it still retains the ice recrystallization inhibitory activity, indicating that glycosylation is not essential for the protein to be active.

Příklad 7:Example 7:

Aby se prokázalo, že cDNA z rostliny Lolium perenne popsané v příkladu 6 kóduje AFP, provedla se exprese kódující oblasti. Vytvořil se kmen Pichia pastoris, což je metylotrofní kvasinka, která obsahuje cDNA AFP rostliny Lolium.To demonstrate that the cDNA from the Lolium perenne plant described in Example 6 encodes AFP, the coding region was expressed. A strain of Pichia pastoris, a methylotrophic yeast, containing the Lolium AFP cDNA was created.

cDNA rostliny Lolium se klonovala do vektoru pPIC9 se signální sekvencí faktoru a, aby se zajistilo vylučování z buněk a glykosylace. Všechny enzymy se získaly u firmy Boehringer Mannheim a použily se podle instrukcí výrobce. Konstrukce expresívních vektorů, transformace a růst kvasinek Pichia se provedly způsobem, který se popisuje v publikaci Invitrogen Pichia Expression Kit (Version B) Manual.The Lolium cDNA was cloned into the pPIC9 vector with the factor a signal sequence to ensure cell secretion and glycosylation. All enzymes were obtained from Boehringer Mannheim and used according to the manufacturer's instructions. Construction of expression vectors, transformation and growth of Pichia yeasts were performed as described in Invitrogen Pichia Expression Kit (Version B) Manual.

cDNA rostliny Lolium se klonovala do vektoru pPIC9, jako amplifikační fragment PCR s kompatibilními restrikčními konci vhodnými pro ligaci do vektoru pPIC9. To se uskutečnilo za • · ftftftft · ♦ · · · ·· · • · ftftftft ····The Lolium cDNA was cloned into the pPIC9 vector, as a PCR amplification fragment with compatible restriction ends suitable for ligation into the pPIC9 vector. This was accomplished in • ftftftft · ftftftft ····

2i · · · · **· · · · :2i · ** **:

ftft·· ftftftft ftft ·· »· ·· použití cDNA rostliny Lolium, jako templátu a primerů GTAT CT T CGAGAAAAGAGAT G AGC AGC CGAAAC AGAT T aftft ·· ftftftft ftft ··· · · · use of Lolium cDNA as template and primers GTAT CT T CGAGAAAAGAGAT G AGC AGGA AGGA AG

TTAATTCGCGGCCGCCTGTAGGAAAAGTATGGTATATC, které zavedou na 5'konec amplifikovaného fragmentu restrikční místo Xhol a na jeho 3' konec restrikční místo Notl a tím se zajistí, že cDNA rostliny Lolium je v rámci se sekrečním signálem otevřeného čtecího rámce. Reakce se provedly v termálním cykleru za použití Taq DNA polymerázy a čtecího enzymu Pfu (Boehringer Mannheim) ve 30 cyklech (1 minuta při teplotě 94 °C, 1 minuta při teplotě 55 °C a 1 minuta při 72 °C). Všechny následné PCR reakce se provedly za stejných podmínek, ale bez enzymu Pfu. Xhol/Notl fragment cDNA se klonoval do vektoru pPIC 9 štěpeného restrikčními enzymy Xhol/Notl a vektorem se transformovaly kompetentní buňky E. coli (kmen XLl-blue). Po transformaci se buňky nanesly na LB plotny s ampicilinem o koncentraci 50 μρ/πιΐ a nechaly se růst při teplotě 37 °C po dobu 16 hodin. Pak se izolovalo 20 transformantů rezistentních na ampicílin a analyzovala se jeho začlenění cDNA z rostliny Lolium pomocí PCR za použití primerů 5 Ά0Χ1 a 3Ά0Χ1, které se syntetizovaly způsobem popsaným v publikací Invitrogen Kit Manual.TTAATTCGCGGCCGCCTGTAGGAAAAGTATGGTATATC that introduce an XhoI restriction site at the 5 'end of the amplified fragment and a NotI restriction site at its 3' end, thereby ensuring that the Lolium plant cDNA is in frame with the open reading frame secretion signal. Reactions were performed in a thermal cycler using Taq DNA polymerase and Pfu reading enzyme (Boehringer Mannheim) for 30 cycles (1 minute at 94 ° C, 1 minute at 55 ° C and 1 minute at 72 ° C). All subsequent PCR reactions were performed under the same conditions but without Pfu enzyme. The XhoI / NotI fragment of the cDNA was cloned into the phoC9 vector digested with XhoI / NotI and competent E. coli cells (strain XL1-blue) were transformed with the vector. After transformation, cells were plated on LB plates with ampicillin at 50 μρ / πιΐ and grown at 37 ° C for 16 hours. Then, 20 ampicillin resistant transformants were isolated and analyzed for incorporation of Lolium cDNA by PCR using primers 5-0-1 and 3-0-1 which were synthesized as described in Invitrogen Kit Manual.

Ze čtyř pozitivních transformantů se izolovala plazmidová DNA minipreparační metodou a DNA se linearizovala štěpením restrikčním enzymem Sall za účelem transformace do buněk Pichia, které se kultivují a promývají způsobem popsaným v manuálu Invitrogen. Linearizovaná DNA se zavedla elektroporací do buněk Pichia za použití zařízení GenePulser BioRad. Po přidání ledem chlazeného 1 M sorbitolu se buňky nanesly na MD plotny a nechaly se růst při teplotě 30 °C po dobu 24 hodin, až vzniknou viditelné kolonie. Pak se 16 transformantů izolovalo na čerstvé MM a MD plotny a vybraly se transformanty, které se nechaly růst na plotnách MD a na MM, kde rostly pomaleji. Tyto transformanty se pak analyzovaly PCR • · • ft • · • ft • •ftft ···· • ft ftft • · · ft • ftft · • · ftft· • · · ·· ·· zá použití 5'a 3'primeru A0X1 a u 8 pozitivních transformantů se testovala exprese.Plasmid DNA was isolated from the four positive transformants by miniprep and the DNA was linearized by digestion with SalI to transform it into Pichia cells, which were cultured and washed as described in Invitrogen. Linearized DNA was introduced by electroporation into Pichia cells using a GenePulser BioRad. After addition of ice-cooled 1 M sorbitol, cells were plated on MD plates and grown at 30 ° C for 24 hours until visible colonies were formed. Then, 16 transformants were isolated on fresh MM and MD plates and transformants were selected that were grown on MD plates and on MM plates where they grew more slowly. These transformants were then analyzed by PCR using a 5 ' and 3 ' primer. A0X1 and expression was tested in 8 positive transformants.

Kolonie se inokulovaly do média BMGY a nechaly se růst při teplotě 30 °C po dobu 24 hodin, pak se buňky centrifugovaly a přenesly se na médium BMMY, aby se indukovala exprese a pak se dále inkubovaly po dobu 24 hodin při teplotě 30 °C. Metanol se přidal ještě dvakrát, aby jeho koncentrace byla 0,5 % po 24 a 48 hodinách, aby se zachovala indukce. Buňky se pak odstranily centrifugací a alikvot média se upravil tak, aby koncentrace sacharózy byla 30 % a testovala se inhibiční aktivita rekrystalizace ledu. Médium v případě všech transformantů obsahovalo podstatnou Rl aktivitu, zatímco médium produkované stejným způsobem z kontrolních buněk Pichia, které neobsahují začleněné cDNA rostliny Lolium nevykazovalo žádnou aktivitu.Colonies were inoculated into BMGY medium and grown at 30 ° C for 24 hours, then cells were centrifuged and transferred to BMMY medium to induce expression and then further incubated for 24 hours at 30 ° C. Methanol was added two more times to give a concentration of 0.5% after 24 and 48 hours to maintain the induction. The cells were then removed by centrifugation and an aliquot of the medium was adjusted to a sucrose concentration of 30% and ice inhibitory recrystallization inhibitory activity was tested. The medium for all transformants contained substantial R1 activity, while the medium produced in the same way from Pichia control cells that did not contain the incorporated Lolium cDNAs showed no activity.

Shora uvedený příklad ukazuje, že protein izolovaný z rostliny Lolium perenne a odpovídající cDNA reprezentuje Rl aktivní AFP.The above example shows that the protein isolated from the Lolium perenne plant and the corresponding cDNA represents R1 active AFP.

Příklad 8:Example 8:

Mikroorganizmus E. coli XL-1 se použil ve všech krocích klonování. Kultury se nechaly růst na kultivačním médiu 2YT, kde jako selekční činidlo slouží ampicilin nebo kanamycin. Všechny oligonukleotidové primery se syntetizovaly na syntetizéru DNA Perkin Elmer 381A za použití fosforamiditové skupiny, jak doporučuje výrobce. Kultivační plotny se připravily nanesením 2 ml buněčné suspenze bakterií Nicotiana bethiama na Petriho misky, které obsahují 25 ml MS solí, B5 vitaminy (1 mg/1 kyseliny nikotinové, 1 mg/1 pyridoxinu, 10 mg/1 thiaminu, 100 mg/1 inisitolu) + 1 mg/1 2-4D, 0,2 mg/1 BAP + 0,8 % agaru. Buňky se promíchaly krouživým pohybem, aby pokryly celý agar a pak se překryly sterilním filtračním papírovým diskem.The E. coli XL-1 microorganism was used in all cloning steps. The cultures were grown on 2YT culture medium where ampicillin or kanamycin was used as the selection agent. All oligonucleotide primers were synthesized on a Perkin Elmer 381A DNA synthesizer using a phosphoramidite group as recommended by the manufacturer. Culture plates were prepared by plating 2 ml Nicotiana bethiama cell suspension on Petri dishes containing 25 ml MS salts, B5 vitamins (1 mg / l nicotinic acid, 1 mg / l pyridoxine, 10 mg / l thiamine, 100 mg / l inisitol ) + 1 mg / l 2-4D, 0.2 mg / l BAP + 0.8% agar. The cells were swirled to cover the whole agar and then covered with a sterile filter paper disc.

• ft • ft ftft ft ftft · • ftft · • ftft ft • ftft · • · ftft • · • ftftft ftftftftFtft ft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftftftft

Selekční médium: MS základní médium + 3 % sacharózy, 0,2 mg/1 IAA, lmg/1 BAP, 0,9% agar + 500 mg/1 cefotaximu + 100 mg/1 kanamycinu.Selection medium: MS base medium + 3% sucrose, 0.2 mg / l IAA, 1 mg / l BAP, 0.9% agar + 500 mg / l cefotaxime + 100 mg / l kanamycin.

Sekvence Loll kódující AFP a PRla apoplastická cílená sekvence se amplifikovaly PCR s 5'a 3'oligonukleotidovými primery navrženými tak, aby vznikly vhodná restrikční místa, která jim umožňují ligaci v restrikčním místě BamHl a spojený produkt se pak začlení do plazmidového vektoru pUC otevřeného restrikčními enzymy Ncol a EcoRI (Messing 1983) . Loll AFP se začlenila odděleně do tří vektorů pUC za různé promotorové sekvence (syntáza škrobu vázaná na granule, květákový kruhový virus, dvojitý 35S květákového mozaikového viru). Ty se pak dále klonovaly do rostlinného transformačního binárního vektoru a zavedly se do rostliny tabáku za použití transformace zprostředkované mikroorganizmem Agrobacterium.The Loll sequences encoding AFP and PR1a and the apoplastic targeting sequence were amplified by PCR with 5 'and 3' oligonucleotide primers designed to create suitable restriction sites that allow them to ligate into the BamH1 restriction site, and the fusion product was then inserted into the plasmid vector pUC opened by restriction enzymes. Ncol and EcoRI (Messing 1983). Loll AFP was incorporated separately into three pUC vectors for different promoter sequences (granule-bound starch synthase, cauliflower ring virus, double 35S cauliflower mosaic virus). These were then further cloned into a plant transformation binary vector and introduced into a tobacco plant using Agrobacterium-mediated transformation.

Reakční směs pro PCR obsahovala 5 μΐ lOx Taq reakčního pufru, 1 μΐ dNTP, 1 μΐ 5'a 3'primerů (50 pmol/μΐ) , 1 μΐ templářové sekvence Loll, 0,5 μΐ Taq polymerázy a 0,05 μΐ enzymu Pfu. Zkumavky se směsí se překryly minerálním olejem a amplifikace probíhala ve 30 cyklech po dobu 1 minuty při teplotě 94 °C, 1 minuty při teplotě 55 °C a 1 minuty při teplotě 72 °C po iniciačním denaturačním kroku, 2 minuty při teplotě 94 °C.The PCR reaction mixture contained 5 μΐ 10x Taq reaction buffer, 1 μΐ dNTP, 1 μΐ 5'and 3'primer (50 pmol / μΐ), 1 μΐ Loll templar sequence, 0.5 μΐ Taq polymerase and 0.05 μΐ Pfu enzyme . The mixture tubes were covered with mineral oil and amplification was carried out for 30 minutes for 1 minute at 94 ° C, 1 minute at 55 ° C and 1 minute at 72 ° C after the initial denaturation step, 2 minutes at 94 ° C .

Štěpení PCR amplifikačního produktu se provedlo s vhodnými restrikčními enzymy v doporučeném pufru (Boehringer Mannheim) po dobu 16 hodin při teplotě 37 °C. Štěpené směsi se oddělily na 1% agarózovém gelu a relevantní pruhy se vyřízly a čistily se za použití sady vhodné pro izolaci DNA z gelu Qiagen podle návodu výrobce.The PCR amplification product was digested with appropriate restriction enzymes in recommended buffer (Boehringer Mannheim) for 16 hours at 37 ° C. The digested mixtures were separated on a 1% agarose gel, and relevant bands were excised and purified using a kit suitable for DNA isolation from Qiagen gel according to the manufacturer's instructions.

Inzert a plazmidový vektor se ligovaly T4 ligázou za použití lOx koncentrovaného pufru doporučeného firmou Stratagene po dobu 16 hodin při teplotě 16 °C. Kompetentní buňky mikroorganizmu E. coli se transformovaly za použití 2 μΐ ligační reakce, nanesly se na plotnu a nechaly se růst při ·· ·· ·» ·· ·« ·· • · · a · · · a ♦·«, • · ·.·· aaaa ♦ · · * · »·· · » a a a * * a* a a a a a aaaa aaaa a· aa aa aa teplotě 37 °C přes noc. Transformanty se identifikovaly PCR za použití specifických 5'a S^rimerů. Plazmidová DNA se pak izolovala způsobem, který se popisuje v manuálu Maniatis v 1. dílu, a správné uspořádání se potvrdilo restrikční analýzou.The insert and plasmid vector were ligated with T4 ligase using 10x concentrated buffer recommended by Stratagene for 16 hours at 16 ° C. Competent E. coli cells were transformed using a 2 μΐ ligation reaction, plated and allowed to grow at < RTI ID = 0.0 > and < / RTI > · Aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 37 ° C overnight Transformants were identified by PCR using specific 5 'and 5' primers. The plasmid DNA was then isolated as described in Part 1 of the Maniatis manual, and the correct alignment was confirmed by restriction analysis.

Inzerty HindlII/EcoRI se vyřízly a ligovaly se. stejně jako před tím do obecného transfomačního rostlinného vektoru (GPTV) štěpeného restrikčními enzymy HindlII/EcoRI. Kompetentní buňky E. coli se transformovaly a transformanty se identifikovaly PCR. Správnost následně izolované plazmidové DNA se potvrdila sekvenováním.HindIII / EcoRI inserts were excised and ligated. as before into the general transfection plant vector (GPTV) digested with HindIII / EcoRI. Competent E. coli cells were transformed and transformants identified by PCR. The accuracy of the subsequently isolated plasmid DNA was confirmed by sequencing.

Tři různé vektory GPTV se transformovaly odděleně do mikroorganizmu Agrobacterium tumafacíens (kmen LBA 4404) za použití metody zmrazení/rozmrazení, jak se popisuje v publikaci Plant Molecular Biology manual PMAN A3/7.Three different GPTV vectors were transformed separately into Agrobacterium tumafaciens (strain LBA 4404) using the freeze / thaw method as described in Plant Molecular Biology manual PMAN A3 / 7.

Semena rostliny Nicotiana tabacum (odrůda Petit Havana) se povrchově sterilizovaly po dobu 10 minut roztokem 10 % chlornan sodný a po třikrát opakovaném promyti destilovanou vodou se přenesly na základní kultivační médium podle Murashige a Skooga s 3 % sacharózou a 0,9 % agarem. Buňky Agrobacterium obsahující vhodný plazmid se kultivovaly přes noc na půdě Lennox (5 g/1 NaCl, 10 g/1 kvasinkového extraktu, 10 g/1 baktotryptonu a 15 g/1 agaru) , pak se buňky získaly centrifugaci po dobu 10 minut při 3 000 x g a resuspendovaly se v základním médiu MS s 3 % sacharózou. Disky listů rostliny tabáku vyřezané sterilním řezákem korku Se infikovaly inkubací s kulturou mikroorganizmu Agrobacterium po dobu 10 minut. Pak se nechaly uschnout na sterilním filtračním papíře a daly se lícem dolů na kultivační plotny buněk rostlin tabáku.The seeds of Nicotiana tabacum (Petit Havana variety) were surface-sterilized for 10 minutes with 10% sodium hypochlorite solution and after three washes with distilled water were transferred to Murashige and Skoog basic culture medium with 3% sucrose and 0.9% agar. Agrobacterium cells containing the appropriate plasmid were cultured overnight on Lennox (5 g / l NaCl, 10 g / l yeast extract, 10 g / l bacterotryptone and 15 g / l agar), then cells were centrifuged for 10 minutes at 3 000 xg and resuspended in MS master medium with 3% sucrose. Leaves of tobacco plant leaves cut with a sterile cork incisor were infected by incubation with a culture of Agrobacterium for 10 minutes. They were then allowed to dry on sterile filter paper and placed face down on tobacco plant cell culture plates.

Infikované disky tabáku se inkubovaly při teplotě 26 °C po dobu 2 dní při intenzitě světla 2 000 luxů a pak se přenesly do selekčního média. Tam se inkubovaly při intenzitě světla 3 000 luxů po dobu 26 °C a 16 hodin, přičemž pak následuje osmi hodinový cyklus tmy. Každé dva týdny se přenesly do čerstvého média. Když se na hraně disku objevily nové výhonky přenesly • ft ftft » ftft · » ftft · » ft ftftft > · · ·· ftft • ft • · se do MS základního média s 3 % sacharózou, 500 mg/1 cefotaximu a 100 mg/1 kanamycinu, aby zakořenily.The infected tobacco discs were incubated at 26 ° C for 2 days at 2000 lux light intensity and then transferred to the selection medium. There they were incubated at 3000 lux for 26 ° C and 16 hours, followed by an eight hour dark cycle. They were transferred to fresh medium every two weeks. When new shoots appeared at the edge of the disc, they were transferred to the MS base medium with 3% sucrose, 500 mg / l cefotaxime and 100 mg / ml. 1 kanamycin to take root.

Po zakořenění a růstu do velikosti, kdy mají 3 až- 4 listy, se listy z několika linií každé konstrukce plus několika netransformovaných kontrolních rostlin odstranily za účelem provedení testu RI. Tkáň listů se rozdrtila do ependorfky a uvolněná šťáva se získala centrifugaci. Šťáva se upravila, dříve než se provedl test, 30 % sacharózou (hmotnost/objem).After rooting and growing to a 3-4 leaf size, leaves from several lines of each construct plus several untransformed control plants were removed to perform the RI assay. The leaf tissue was crushed into an ependorfka and the liberated juice was obtained by centrifugation. The juice was adjusted with 30% sucrose (w / v) before the test was performed.

Ukázalo se, že několik rostlinných linií z každé konstrukce má podstatné množství inhibiční aktivity rekrystalizace ledu. Extrakty z každé kontrolní rostliny nevykazují žádnou aktivitu. To jasně ukazuje, že Loll AFP se transformoval do buněk rostliny tabáku, které nemají svůj vlastní AFP. Tento protein se úspěšně exprimuje jako aktivní protein a rostlinu není nutné aklimatizovat na chlad.Several plant lines from each construct have been shown to have substantial amounts of ice recrystallisation inhibitory activity. Extracts from each control plant showed no activity. This clearly shows that Loll AFP has transformed into tobacco plant cells that do not have their own AFP. This protein is successfully expressed as an active protein and there is no need to acclimatize the plant to cold.

Rostliny, které se vybraly k další kultivaci se umístily do květináčů s 50 % perlitem/50 % směs rašeliny a nechaly se růst do vzniku květenství při teplotě 26 °C při 16 hodinové periodě světla/při teplotě 22 °C při 8 hodinách tmy. Květy se přikryly, aby se zajistilo samoopylení a semena se sebraly a uchovávaly se při teplotě +4 °C.Plants that were selected for further cultivation were placed in pots with 50% perlite / 50% peat mixture and grown to inflorescence at 26 ° C at 16 hours light / 22 ° C at 8 hours of darkness. The flowers were covered to ensure self-pollination and the seeds were harvested and stored at +4 ° C.

Příklad 9:Example 9:

Aby se prokázalo, že AFP podle vynálezu nevyžadují pro svou aktivitu glykosylací, kódující oblast se exprimovala v prokaryontním systému. Vytvořil se kmen bakterie E. coli, který obsahuje cDNA AFP rostliny Lolium.To demonstrate that the AFPs of the invention do not require glycosylation for their activity, the coding region was expressed in a prokaryotic system. An E. coli strain was created that contained the Lolium AFP cDNA.

cDNA rostliny Lolium se klonovala do plazmidů pET32 od firmy Novagen, který obsahuje thioredoxin vhodný pro expresi cílového genu jako fúzního proteinu. Všechny použité enzymy jsou od firmy Boehringer Mannheim a používají se podle doporučení výrobce. Konstrukce expresívních plazmidů, transformace a růst buněk E. coli proběhly způsobem, jak se • 9 ····«·«· ·« popisuje v manuálu Novagen pET systém a v průvodci Promega Applications.The Lolium cDNA was cloned into Novagen pET32 plasmids containing thioredoxin suitable for expression of the target gene as a fusion protein. All enzymes used are from Boehringer Mannheim and are used according to the manufacturer's recommendations. The expression plasmid construction, transformation and growth of E. coli cells were carried out as described in the Novagen pET system and in the Promega Applications guide.

cDNA rostliny Lolium se klonoval do plazmidu pET-32, jako fragment vzniklý amplifikací PCR s kompatibilními restrikčními konci vhodnými pro ligaci do vícenásobného klonovacího místa plazmidu pET-32. Fragment vznikl za použití cDNA rostliny Lolium jako templátu a 5'oligonukleotidového primeru (TTTGCGCTCGAGTTAAGCGTCTGTCACGACTTTG) a 3'oligonukleotidového primeru (TTTGCGCCATGGATGAACAGCCGAATACGATTTC). Tímto způsobem se zavedlo restrikční místo Ncol na 5'konec a Xhol na 3'konec amplifikovaného fragmentu. Reakce se provedly v tepelném cykleru za použití Taq DNA polymerázy v 25 cyklech (denaturace. při teplotě 94°C, teplotní hybridizace při teplotě 35 °C až 60 °C, exprese při teplotě 72 °C) . Všechny následné reakce PCR se provedly za stejných podmínek. Ncol/Xhol PCR amplifikovaný fragment se pak klonoval do plazmidu pET-32 štěpeného restrikčními enzymy Ncol/Xhol a transformoval se do kompetentních buněk bakterie neexprimujících E. coli (kmen XLl-Blue). Po transformaci se buňky nanesly na plotny s LB médiem a s ampicilinem a nechaly se kultivovat při teplotě 37 °C po dobu 16 hodin. Izolovalo se 10 transformantů rezistentních na ampicilin a analyzovalo se začlenění cDNA rostliny Lolium pomocí PCR za použití upstream a downstream primeru pET od firmy Novagen.The Lolium cDNA was cloned into plasmid pET-32, as a fragment generated by PCR amplification with compatible restriction ends suitable for ligation to the multiple cloning site of plasmid pET-32. The fragment was generated using the Lolium cDNA as a template and a 5'-oligonucleotide primer (TTTGCGCTCGAGTTAAGCGTCTGTCACGACTTTG) and a 3'-oligonucleotide primer (TTTGCGCCATGGATGAACAGCCGAATACGATTTC). In this way, the NcoI site was introduced at the 5 'end and XhoI at the 3' end of the amplified fragment. Reactions were performed in a thermal cycler using Taq DNA polymerase for 25 cycles (denaturation at 94 ° C, temperature hybridization at 35 ° C to 60 ° C, expression at 72 ° C). All subsequent PCR reactions were performed under the same conditions. The NcoI / XhoI PCR amplified fragment was then cloned into the plasmid pET-32 digested with NcoI / XhoI and transformed into competent cells of bacteria not expressing E. coli (strain XL1-Blue). After transformation, cells were plated on LB medium and ampicillin plates and cultured at 37 ° C for 16 hours. Ten ampicillin resistant transformants were isolated and the incorporation of Lolium cDNA was analyzed by PCR using the upstream and downstream pET primers from Novagen.

Za použití metody v malém objemu se izolovala plazmidová DNA ze tří pozitivních transformantů a štěpila se restrikčními enzymy Xhol a Ncol za účelem transformace do kompetentních exprimujících buněk bakterie E. coli BL21(DE3), jak se popisuje v manuálu pro systém pET. Transformované buňky se nanesly na plotny s LB kultivačním médiem s ampicilinem a inkubovaly se po dobu 37 °C po dobu 24 hodin spolu s kontrolou připravenou z netransformovaných buněk bakterií E. coliUsing a small volume method, plasmid DNA was isolated from three positive transformants and digested with the restriction enzymes XhoI and NcoI for transformation into competent expression cells of E. coli BL21 (DE3), as described in the pET system manual. Transformed cells were plated on LB culture medium with ampicillin and incubated at 37 ° C for 24 hours along with a control prepared from untransformed E. coli cells

BL21(DE3).BL21 (DE3).

• Φ φφ φφ φφ φ φ φφφφ φ • φφφφ φ * · φ φφφφφφ φφ φ • * φ · φφφφ φφφφ φφ φφ φφ φ φ• Φ φ φ φ φ φ • • • • · · · · · · φ φ • • • • * * * *

Vybraly se tři pozitivní transformované kolonie a subkultivovaly se v LB kultivačním médiu s ampicilinem a inkubovaly se při teplotě 37 °C po dobu 1 hodiny, aby se dosáhlo hodnoty O.D. (λ=600 nm) 0,6 a pák se inokuloval velký objem média a vše se míchalo při teplotě 37 °C. Když hodnota O.D. dosáhla hodnoty 0,5 buňky se indukovaly IPTG, aby došlo k expresi po dobu 3 hodin, jak se popisuje v manuálu systému pET.Three positive transformed colonies were selected and subcultured in LB culture medium with ampicillin and incubated at 37 ° C for 1 hour to achieve an O.D. (λ = 600 nm) 0.6 and the lever was inoculated with a large volume of medium and stirred at 37 ° C. When O.D. reached 0.5, cells were induced with IPTG to express for 3 hours as described in the pET system manual.

Exprimované proteiny se izolovaly z cytoplazmy buněk E. coli, jak se popisuje v manuálu systému pET. Buňky se sklidily centrifugaci, resuspendovaly se v pufru HEPES (25 mM HEPES, 10 mM MgCl2, 100 mM NaCl, 1 mM DTT, pH7,5) a sonikovaly se po dobu 10 vteřin. Frakce cytoplazmatického proteinu se centrifugovala a shromáždil se supernatant. Alikvot supernatantu se upravil 30 % sacharózou a testovala se inhibiční aktivita rekrystalizace ledu, jak se popisuje v příkladu 3. Extrakt cytoplazmatického proteinu vykazuje podstatnou aktivitu RI, zatímco extrakt cytpolazmatického proteinu produkovaný stejným způsobem z kontrolních buněk bakterií E. coli nesoucí integrované cDNA rostliny Lolium nevykazuje žádnou aktivitu.The expressed proteins were isolated from the cytoplasm of E. coli cells as described in the pET system manual. Cells were harvested by centrifugation, resuspended in HEPES buffer (25 mM HEPES, 10 mM MgCl 2, 100 mM NaCl, 1 mM DTT, pH7.5) and sonicated for 10 seconds. The cytoplasmic protein fraction was centrifuged and the supernatant collected. An aliquot of the supernatant was treated with 30% sucrose and tested for ice recrystallization inhibitory activity as described in Example 3. The cytoplasmic protein extract shows substantial RI activity, whereas the cytplasmic protein extract produced in the same way from E. coli control cells bearing Lolium integrated cDNAs no activity.

Fúzní protein se čistil na koloně na základě afinity ke kovu a thioredoxin se odstranil štěpením trombinem. Identita štěpeného AFP se potvrdila sekvenováním N-konce a ukázalo se, že tento štěpený protein vykazuje podstatnou inhibiční aktivitu rekrystalizace ledu.The fusion protein was purified on a column based on metal affinity and the thioredoxin was removed by thrombin digestion. The identity of the cleaved AFP was confirmed by N-terminal sequencing and this cleaved protein was shown to exhibit substantial ice recrystallisation inhibitory activity.

Tato skutečnost popsaná shora v textu dokazuje, že neglykosylovaný protimrazový protein rostliny Lolium perenne exprimovaný v mikroorganizmu E. colí si uchovává inhibiční aktivitu rekrystalizace, ať už je ve formě fúzního produktu s thioredoxinem nebo po jeho štěpení trombinem.This, as described above, demonstrates that the non-glycosylated anti-freeze protein of Lolium perenne expressed in E. coli retains recrystallisation inhibitory activity, whether in the form of a fusion product with thioredoxin or after thrombin digestion.

Claims (6)

NÁROKYClaims Uro 1. Protimrazový protein, který se charakterizuje tím, že alespoň ze skupiny serin, t^-eonin a asparagin a vykazuje alespoň 80 % překryv s následující aminokyselinovou sekvencí:Uro 1. An antifreeze protein which is characterized in that it comprises at least from the group serine, β-eonin and asparagine and has at least 80% overlap with the following amino acid sequence: d-e-q-p-n-t-i-s-g-s-n-n-t-v-r-s-g-s-k-n-v~l~a-s-n-d-nT-V-I-S-G-D-N-N-S-V-S-G-S-N-N-T-V-V-S-G-N-D-N-T-V-T-GS-N-H-V-V-S-G-T-N-H-I-V-T-D-N-N-N-N-V-S-G-N-D-N-N-V-SG-S-F-H-T-V-S-G-G-H-N-T-V-S-G-S-N-N-T-V-S-G-S-N-H-V-VS-G-S-N-K-V-V-T-D-A stejně jako upravené verze tohoto proteinu, přičemž uvedená úprava ’ matenalne neovlivňuje' inhibiční vlastnosti rekrystalizace ledu.D-E-Q-P-N-T-I-S-G-S-N-N-T-V-R-S-G-S-K-N-V-L-A-S-N-D-NT-V-I-SG-D-N-N-S-VS-GS-N-N-T-V-VS-G-N-D-N-T-V-T-GS-N-H-V-VS-G-T-N-H-I-V-T-D-N-N-N-N-VS-G-N-D-N-N-V-SG-S-F-H-T-PS-G-G-H-N-T-VS-GS-N-N-T-VS-GS-N-H-V-VS-GS-N-K-V-V-T-D-A as well as modified versions of the protein, said arrangement 'matenalne affect' recrystallisation inhibition properties of ice. 2. Protimrazový protein podle nároku 1, který je možné získat z trávy.The anti-freeze protein of claim 1, which is obtainable from grass. 3. Protimrazový protein podle nároku 1, kde překryv je alespoň 95 %.The anti-freeze protein of claim 1, wherein the overlap is at least 95%. 4. Protimrazový protein podle nároku 1, kde překryv je 100 %.The anti-freeze protein of claim 1, wherein the overlap is 100%. 5. Protimrazový protein podle nároku 1, kde se protein upravil glykosylací.The anti-freeze protein of claim 1, wherein the protein has been glycosylated. 6. Sekvence nukleové kyseliny schopné kódovat protimrazový protein podle nároku 1.A nucleic acid sequence capable of encoding the antifreeze protein of claim 1.
CZ20002696A 1998-12-23 1998-12-23 Frostproof protein CZ20002696A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002696A CZ20002696A3 (en) 1998-12-23 1998-12-23 Frostproof protein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002696A CZ20002696A3 (en) 1998-12-23 1998-12-23 Frostproof protein

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20002696A3 true CZ20002696A3 (en) 2000-12-13

Family

ID=5471400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002696A CZ20002696A3 (en) 1998-12-23 1998-12-23 Frostproof protein

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20002696A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6090917A (en) Frozen food product
Kenward et al. Type II fish antifreeze protein accumulation in transgenic tobacco does not confer frost resistance
Pressey Two isoforms of NP24: a thaumatin-like protein in tomato fruit
EP1049783B1 (en) Frozen food product
CA2257115C (en) Spruce budworm antifreeze proteins, genes and methods of using same
JP3474200B2 (en) Carrot antifreeze polypeptide
CA2296005C (en) Tenebrio antifreeze proteins
CZ20002696A3 (en) Frostproof protein
CA2498353C (en) Antifreeze proteins isolated from forage grasses and methods for their use
MXPA00007100A (en) Frozen food product
MXPA99000952A (en) Frozen food product containing heat stable antifreeze protein
Huang Expression of insect, Dendroides canadensis, antifreeze proteins in Arabidopsis and cloning of a thermal hysteresis (antifreeze) protein gene in Solanum dulcamara