CZ28939U1 - Genový konstrukt a fúzní endolysin - Google Patents

Genový konstrukt a fúzní endolysin Download PDF

Info

Publication number
CZ28939U1
CZ28939U1 CZ2015-31540U CZ201531540U CZ28939U1 CZ 28939 U1 CZ28939 U1 CZ 28939U1 CZ 201531540 U CZ201531540 U CZ 201531540U CZ 28939 U1 CZ28939 U1 CZ 28939U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
protein
sequence
fusion
expression
ubiquitin
Prior art date
Application number
CZ2015-31540U
Other languages
English (en)
Inventor
Kateřina Melková
Lubomír Janda
Luboš Jakub
Jozef Petrus
Jiří Doškař
Roman Pantůček
Adam Norek
Original Assignee
Bohemia Pharmaceuticals S.R.O.
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 Bohemia Pharmaceuticals S.R.O. filed Critical Bohemia Pharmaceuticals S.R.O.
Priority to CZ2015-31540U priority Critical patent/CZ28939U1/cs
Publication of CZ28939U1 publication Critical patent/CZ28939U1/cs

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

Oblast techniky
Předkládané technické řešení se týká genového konstruktu pro expresi endolytických enzymů s katalytickou aktivitou cystein-histidin dependentní amidohydrolázy, a fuzních endolysinů. Dosavadní stav techniky
Rekombinantní endolysiny obsahující CHAP doménu jsou v literatuře známy. CHAP doména je oblast s 110 až 140 aminokyselinami, která je nacházena v proteinech bakterií, bakteriofágů, archaeích, eukaryotech rodu Trypanosomidae. Název domény je akronymem cystein, histidindependentní amidohydroláza/peptidáza. Většina těchto proteinů není charakterizována, ale předpokládá se, že se mohou účastnit hlavně hydrolýzy peptidoglykanů. CHAP domény jsou často asociované s bakteriálními na buněčnou stěnu vázanými doménami typu SH3b a s několika typy amidázových domén.
Předkládané řešení si klade za cíl poskytnout genový konstrukt pro efektivní expresi endolytických enzymů s vysokou aktivitou a stabilitou a snadnou expresí, a fuzní endolysiny, z nichž se odštěpením efektivně získá výsledný enzym.
Podstata technického řešení
Předkládané technické řešení poskytuje genový konstrukt obsahující kódující sekvenci endolytického enzymu, který obsahuje kódující sekvenci ubikvitinu Ub3 a ve směru čtení od sekvence ubikvitinu Ub3 sekvenci kódující His-Tag, přičemž sekvence kódující His-Tag je následována sekvencí kódující štěpné místo pro TEV proteázu a sekvence kódující štěpné místo pro TEV proteázu je následována alespoň jednu nukleotidovou sekvencí kódující endolytický enzym vybranou ze skupiny zahrnující
- chapl 76 mající nukleotidovou sekvenci atggctaagactcaagcagaaataaataaacgtttagatgcttatgcaaaaggaacagtagatagcccttacagagttaaaaaagctacaagttatgacccatcatttggtgtaatggaagcaggagccattgatgcagatggttactatcacgct cagtgtcaagaccttattacagactatgttttatggttaacagataataaagttagaacttggggtaatgctaaagaccaaattaaacagagttat ggtactggatttaaaatacatgaaaataaaccttctactgtacctaaaaaaggttggattgcggtatttacatccggtagttatgaacagtggggt cacataggtattgtatatgatggaggtaatacttctacatttactattttagagcaaaactggaatggttatgctaataaaaaacctacaaaacgtg tagataattattacggattaactcacttcattgaaatacctgtaaaagcaggaactactgttaaaaaagaaacagctaagaaataa (SEQIDNO. 1), a
- fl mající nukleotidovou sekvenci atggctaagactcaagcagaaataaataaacgtttagatgcttatgcaaaaggaacagtagatagcccttacagagttaaaaaagctacaagttatgacccatcatttggtgtaatggaagcaggagccattgatgcagatggttactatcacgct cagtgtcaagaccttattacagactatgttttatggttaacagataataaagttagaacttggggtaatgctaaagaccaaattaaacagagttat ggtactggatttaaaatacatgaaaataaaccttctactgtacctaaaaaaggttggattgcggtatttacatccggtagttatgaacagtggggt cacataggtattgtatatgatggaggtaatacttctacatttactattttagagcaaaactggaatggttatgctaataaaaaacctacaaaacgtg tagataattattacggattaactcacttcattgaaatacctgtaaaagcaggaactactgttaaaaaagaaacagctaagaaaagcgcaagtac accggcaactagaccagttacaggttcttggaaaaagaaccagtacggaacttggtataaaccggaaaatgcaacatttgtcaatggtaacc aacctatagtaactagaataggttctccattcttaaatgctccagtaggcggtaacttaccggcaggggctacaattgtatatgacgaagtttgta tccaagcaggtcacatttggataggttataatgcttacaacggtaacagagtatattgccctgttagaacttgtcaaggtgttccacctaatcaaa tacctggcgttgcctggggagtattcaaataga (SEQ ID NO. 2).
Tento genový konstrukt se s výhodou exprimuje s pomocí expresního systému zahrnujícího rekombinantní plasmid pro expresi endolytických enzymů, obsahující indukovatelný promotor
-1 CZ 28939 Ul a selekční gen, a dále obsahujícího kódující sekvenci ubikvitinu Ub3 a ve směru čtení od sekvence ubikvitinu Ub3 sekvenci kódující His-Tag, přičemž sekvence kódující His-Tag je následována sekvencí kódující štěpné místo pro TEV proteázu a sekvence kódující štěpné místo pro TEV proteázu je následována alespoň jednou nukleotidovou sekvencí vybranou ze skupiny zahrnující
- chapl 76 mající nukleotidovou sekvenci atggctaagactcaagcagaaataaataaacgtttagatgcttatgcaaaaggaacagtagatagcccttacagagttaaaaaagctacaagttatgacccatcatttggtgtaatggaagcaggagccattgatgcagatggttactatcacgct cagtgtcaagaccttattacagactatgttttatggttaacagataataaagttagaacttggggtaatgctaaagaccaaattaaacagagttat ggtactggatttaaaatacatgaaaataaaccttctactgtacctaaaaaaggttggattgcggtatttacatccggtagttatgaacagtggggt cacataggtattgtatatgatggaggtaatacttctacatttactattttagagcaaaactggaatggttatgctaataaaaaacctacaaaacgtg tagataattattacggattaactcacttcattgaaatacctgtaaaagcaggaactactgttaaaaaagaaacagctaagaaataa (SEQIDNO. 1), a
- fl mající nukleotidovou sekvenci atggctaagactcaagcagaaataaataaacgtttagatgcttatgcaaaaggaacagtagatagcccttacagagttaaaaaagctacaagttatgacccatcatttggtgtaatggaagcaggagccattgatgcagatggttactatcacgct cagtgtcaagaccttattacagactatgttttatggttaacagataataaagttagaacttggggtaatgctaaagaccaaattaaacagagttat ggtactggatttaaaatacatgaaaataaaccttctactgtacctaaaaaaggttggattgcggtatttacatccggtagttatgaacagtggggt cacataggtattgtatatgatggaggtaatacttctacatttactattttagagcaaaactggaatggttatgctaataaaaaacctacaaaacgtg tagataattattacggattaactcacttcattgaaatacctgtaaaagcaggaactactgttaaaaaagaaacagctaagaaaagcgcaagtac accggcaactagaccagttacaggttcttggaaaaagaaccagtacggaacttggtataaaccggaaaatgcaacatttgtcaatggtaacc aacctatagtaactagaataggttctccattcttaaatgctccagtaggcggtaacttaccggcaggggctacaattgtatatgacgaagtttgta tccaagcaggtcacatttggataggttataatgcttacaacggtaacagagtatattgccctgttagaacttgtcaaggtgttccacctaatcaaa tacctggcgttgcctggggagtattcaaataga (SEQ ID NO. 2).
Indukovatelným promotorem může být promotor T7, selekčním genem gen pro rezistenci k antibiotiku kanamycin. Vhodným plasmidem je například expresní vektor pETM60, v němž je gen kódující protein NusA nahrazen genem kódujícím ubikvitin Ub3 a do něhož jsou vloženy sekvence chapl 76 a/nebo/7.
Z endolysinu z bakteriofága Φ812Π byly připraveny genové konstrukce obsahující geny chapl76 a fl, a dále upraveny ve dvou variantách pro produkci rekombinantního endolysinu CHAP176, která končí aminokyselinovou sekvencí KKETAKK a obsahuje 176 aminokyselin a pro produkci rekombinantního endolysinu Fl, což je přirozený endolysin nalezený u mutanta fága Φ812Π. Tento endolysin obsahuje výše zmiňovanou CHAP doménu a navíc doménu SH3b vázající substrát peptidoglykan, ale neobsahuje střední amidázovou doménu (Ami) jako u původního fága Φ812. Endolysin Fl obsahuje 284 aminokyselin a detail napojení obou domén ukazuje následující aminokyselinová sekvence: CHAP doména KKETAKK-SASTPAT SH3b doména.
Ubikvitin Ub3 při práci s vektorem (plasmidem) slouží jako fůzní tag, který usnadňuje práci s rekombinantními proteiny. Jeho přítomnost v sekvenci usnadňuje identifikaci, produkci a izolaci proteinu z hostitelského produkčního systému. Také produkovanému proteinu přináší mnoho pozitivních vlastností jako je například vyšší rozpustnost. Ubikvitin je eukaryotický protein o velikosti 8,5 kDa s mnoha funkcemi. Jeho sekvence je vysoce konzervovaná a skládá se ze 76 aminokyselin. Sekvence modifikovaného Ub3 je napříč organismy téměř totožná a od lidského ubikvitinu se liší pouze třemi substituovanými aminokyselinami (R42—>E42, R72—>Q72 aR74—+E74):
MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQELIFAGKQLEDGRTLSDYNIQ KESTLHLVLQLESASGSGHHHHHHSAGENLYFQGA (SEQ ID NO. 3),
-2CZ 28939 Ul
Universální tag Ubikvitin (Ubi) je protein vytvářející s většinou proteinů interakci s afinitou KD> 0,3 mM, který umožňuje pokrýt hydrofobní oblasti zájmového proteinu s přímým vlivem na míru exprese a rozpustnosti. Původní ubikvitin (Ubi) má však dvě nevýhody. První nevýhodou je, že má isoelektrický bod blízko neutrálního pH (pH=7,l ), což vede ke snížené rozpustnosti vpH blízkém této hodnotě. Druhou nevýhodou je, že kvůli dvěma glycinům na konci sekvence (UbiGG-X) u tohoto proteinu dochází ke spontánní degradaci (k odštěpení fůzního proteinu). Oba faktory hrají roli při uchování rozpustnosti fůzního proteinu a při zachování stabilního konstruktu. Proto byl využit nově konstruovaný ubikvitin, který nese mutace v sekvenci divokého typu (R42—»E42, R72—>Q72 a R74—>E74) a mutaci na C-konci sekvence, která mění dva C-koncové glyciny 75 a 76 na Serin 75 aAlanin 76 (VLKLKGGSGSGHHH.. na VLQLESASGSGHHH...). Díky těmto změnám došlo ke snížení pí ubikvitinu z 7,1 na 5,4 a odstranění štěpného místa pro řadu proteáz, které se vyskytují ve většině heterologních expresních systémech. Obě změny vedly k výraznému zvýšení termodynamické stability fůzního endolysinu (Ub3-Fl a Ub3CHAP176).
Dále je výhodné použít fuzní tag His-Tag zajišťující vysokou výtěžnost čistého proteinu během purifikace. His-Tag je umístěn za Ub3 a následován štěpným místem pro TEV proteázu. Přítomnost TEV štěpného místa usnadňuje oddělení obou fuzní ch tagů pro pozdější strukturní a funkční studie.
Předmětem předkládaného technického řešení je dále fuzní endolysin vybraný ze skupiny zahrnující:
Ub3-CHAP176:
MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQELIFAGKQLEDGRTLSDYNIQ
KESTLHLVLQLESASGSGHHHHHHSAGENLYFQGAMAKTQAEINKRLDAYAKGTVDSP
YRVKKATSYDPSFGVMEAGAIDADGYYHAQCQDLITDYVLWLTDNKVRTWGNAKDQI
KQSYGTGFKIHENKPSTVPKKGWIAVFTSGSYEQWGHIGIVYDGGNTSTFTILEQNWNG
YANKKPTKRVDNYYGLTHFIEIPVKAGTTVKKETAKK (SEQ ID NO. 4), a
Ub3-Fl:
MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQELIFAGKQLEDGRTLSDYNIQ
KESTLHLVLQLESASGSGHHHHHHSAGENLYFQGAMAKTQAEINKRLDAYAKGTVDSP
YRVKKATSYDPSFGVMEAGAIDADGYYHAQCQDLITDYVLWLTDNKVRTWGNAKDQI
KQSYGTGFKIHENKPSTVPKKGWIAVFTSGSYEQWGHIGIVYDGGNTSTFTILEQNWNG
YANKKPTKRVDNYYGLTHFIEIPVKAGTTVKKETAKKSASTPATRPVTGSWKKNQYGT
WYKPENATFVNGNQPIVTRIGSPFLNAPVGGNLPAGATIVYDEVCIQAGHIWIGYNAYN
GNRVYCPVRTCQGVPPNQIPGVAWGVFK (SEQ ID NO. 5).
Podrobný popis provedení technického řešení
Klonování
Pro klonování obou rekombinantních proteinů byl použit expresní vektor pETM60-Ub3. Tento vektor obsahuje silný promotor T7 a gen pro rezistenci k antibiotiku kanamycin, který uděluje buňkám selekční výhodu a usnadňuje expresi genů. Vektor pETM60-Ub3 je modifikovaný komerční expresní vektor pETM60, od kterého se liší nahrazením genu kódující protein NusA genem kódujícím modifikovaný lidský ubikvitin Ub3 (Rogov VV, Rozenknop A, Rogova NY, Lóhr F, Tikole S, Jaravine V, Gůntert P, Dikic I, Dótsch V. A universal expression tag for structural and functional studies of proteins, Chembiochem. 2012;13(7):959-63). Ubikvitin je eukaryotický protein o velikosti 8,5 kDa s mnoha funkcemi. Jeho sekvence je vysoce konzervovaná a skládá se ze 76 aminokyselin. Sekvence modifikovaného Ub3 je napříč organismy téměř totožná a od lidského ubikvitinu se liší pouze třemi substituovanými aminokyselinami (R42—>E42, R72—>Q72
-3CZ 28939 Ul a R74—+E74). Ubikvitin ve vektoru pETM60-Ub3 slouží jako fuzní tag, který usnadňuje práci s rekombinantními proteiny. Jeho přítomnost v sekvenci usnadňuje identifikaci, produkci a izolaci proteinu z hostitelského produkčního systému. Také produkovanému proteinu přináší mnoho pozitivních vlastností jako je například vyšší rozpustnost. Dalším z přítomných fuzních tagů v sekvenci pETM60-Ub3 je His-Tag zajišťující vysokou výtěžnost čistého proteinu během purifikace. His-Tag je umístěn za Ub3 a následován štěpným místem pro TEV proteázu. Přítomnost TEV štěpného místa usnadňuje oddělení obou fuzních tagů pro pozdější strukturní a funkční studie.
Transformace
Za expresní systém byl zvolen bakteriální systém E. coli, a to zejména pro nízké náklady na kultivaci, vysokou rychlost růstu a vysokou výtěžnost exprese. Lze použít například expresní buňky BL21(DE3)ripl (Novagen), což jsou geneticky modifikované kmeny E. coli s upraveným genomem pro cílenou manipulaci a načasování exprese rekombinantního proteinu. Klíčovou roli zde hraje gen láci, který kóduje lac represor, a gen DE3, který nese informaci pro syntézu T7 RNA polymerázy, která je zodpovědná za transkripci inzertu. Lac represor nasedá na lac promotor (promotor genu DE3), blokuje tím syntézu T7 RNA polymerázy a transkripce neprobíhá. Pokud je v buňce přítomen IPTG, váže na sebe lac represor, který se uvolní z vazby na lac promotor a umožní tím syntézu T7 RNA polymerázy a transkripci. Kmen RILP obsahuje navíc kopie genů kódujících kódující tRNA pro arginin, izoleucin, leucin a prolin, které jsou normálně v buňce E. coli zastoupeny v malé míře. Rovněž lze použít buňky E. coli 66, uložené v laboratoři přihlašovatele, jejich transformací byly získány kmeny CCM 8622 a CCM 8623. Transformace plasmidové DNA byla provedena metodou teplotního šoku do chemokompetentních buněk E. coli. Pro další manipulaci a analýzy byly z kolonií připraveny bakteriální konzervy, které byly zamraženy v hluboko mrazicím boxu při -80 °C, kde je možno bakterie uchovat až několik let.
Exprese proteinů v bohatém a minimálním médiu
Pro kultivaci expresních buněk nesoucích rekombinantní plasmidovou DNA byly zvoleny dvě strategie: kultivace v minimálním médiu (médium obsahující pouze nezbytný zdroj uhlíku a dusíku, vitamíny a stopové prvky) a kultivace v médiu na výživu bohatém.
Strategie minimálního média byla použita pro expresi 13C, 15N značeného proteinu, dále použitelného pro studium struktury pomocí nukleární magnetické rezonance (NMR). Strategie bohatého média byla použita pro simulaci provozních podmínek výroby a pro ověření enzymatických vlastností proteinů. Obě kultivace byly optimalizovány pro maximum výtěžku funkčního proteinu. Důraz byl kladen především na dobu a teplotu kultivace, kdy nejlepší výsledky v poměru výtěžnost/aktivita byly zaznamenány při teplotě 22 °C pro dobu kultivace 8 hodin v bohatém médiu a 12 hodin v médiu minimálním. Exprese genů kódujících endolysiny byla indukovaná pomocí IPTG o koncentraci v rozmezí 0,2 až 1 mM. Koncentrace IPTG neměla na produkci výsledných proteinů žádný výrazný vliv.
Purifikace
Pro uvolnění proteinů z bakteriálních buněk byla zvolena metoda ultrasonikace, kdy jsou buněčné stěny dezintegrovány pomocí ultrazvuku. Podmínky byly zvoleny a navrženy v souvislosti s choulostivými vlastnostmi obou enzymů. Oba proteiny byly přečištěny a purifikovány pomocí afinitní metalochromatografie, využívající kompetice látek histidin - imidazol pro vazbu k niklu, který je imobilizován na matrici kolony. Purifikace byla díky histidinové kotvičce velmi efektivní a pro zisk čistého proteinu stačila její jednokroková varianta. Oba proteiny, Ub3-CHAP176 i Ub3-Fl, se vymývají ve chvíli, kdy obsah imidazolu v elučním pufru dosáhne 120 mM koncentrace. Z jednoho litru kultury je možno získat okolo 100 mg čistého proteinu.
Objasnění výkresu
Obr. 1 znázorňuje plasmid pETM60-Ub3 použitý v příkladech provedení.
-4CZ 28939 Ul
Obr. 2 znázorňuje vliv vápníku na stabilitu enzymů. A: 100 mM Tris pH 8,0, Tm = 40,5 °C, B: 100 mM Tris pH 8,0, 5 μΜ CaCl2, Tm = 46,4 °C, C: 100 mM Tris pH 8,0, 0,5 mM CaCl2, Tm = 48,4 °C, D: 100 mM Tris pH 8,0, 1 mM CaCl2, Tm = 49,4 °C, F: 100 mM Tris pH 8,0, 3 mM CaCl2, Tm = 49,9 °C, G: 100 mM Tris pH 8,0, 5 mM CaCl2, Tm = 50,1 °C.
Příklady provedení technického řešení
Klonování
Všechny subklonování a veškerá genetická manipulace byla prováděna v kmeni E. coli ϋΗΙΟβ (Invitrogen, Carlsbad, US). Klonování bylo prováděno v expresním systému označovaném pETM60-Ub3. DNA kódující gen pro endolysin Lys812 byla původně isolována z bakteriofága Φ812Π, jehož hostitelským kmenem je Staphylococcus aureus 812 a klonována do expresního plasmidu. PCR primery s vhodně doplněnými restrikčními místy byly navrženy podle programu Oligo7. Na klonování genu fl do plasmidu pETM60-Ub3, byly použity následující dva primery: Forward primer ,,/7“ s počátečním Ncol místem: 5 '-AGCCATGGCTAAGACTCAAGCAGAAAT-3'a Revers primer ,,/7“ s konečným štěpícím místem pro BamHI: 5 -TGTGGATCCTTATTTCTTAGCTGTTTCTTTTTTAACAGTAGTTCC -3', navržená restrikční místa jsou vyznačena podtržením. Na klonování genu chapl76 do plasmidu pETM60-Ub3, byly použity následující dva primery: Forward primer „chap“ s počátečním Ncol místem: 5 '-AGCCATGGCTAAGACTCAAGC-3' a Revers primer „chap“ s konečným štěpícím místem pro BamHI: 5 '-TGTGGATCCTTATTTGAATACTCCCC AGGC-3navržená restrikční místa jsou vyznačena podtržením. PCR produkty byly štěpeny pomocí dvou restrikčních enzymů Ncol a BamHI (TAKARA, Kyoto, Japan) a následně purifikovány na agarózovém gelu. Výsledný fragment nesoucí gen chapl76 nebo fl byl extrahován z gelu pomocí kituGenElute™ Gel ExtractionKit (Sigma Aldrich, USA) a ligován do podobně štěpeného, defosfoiylovaného, na TBE agarózovém gelu purifikovaného a z gelu extrahovaného plasmidu pETM60-Ub3. Byly použity různé koncentrace a poměry insertu k plasmidu. Výsledná ligační směs byla inkubována s T4 DNA Ligázou (New England Biolabs, GBR) po dobu 16 h při teplotě 17 °C a následně poté transformována do buněk E. coli 66 s výslednou efektivitou jednotek až desítek kolonií. Na miskách s kanamycinovou rezistencí narostlé kolonie byly testovány, zda obsahují klonovaný insert. Ze sedmi kolonií byla isolována plasmidová DNA, která byla štěpena NcoI/BamHI restrikčními enzymy. Všechny testované kolonie měly daný insert. Pro ověření přítomnosti insertu byly vybrány dvě kolonie, z nichž byla připravena DNA pomoci Qiagenkitu (QIAprep Spin Miniprep, QIAGEN, USA). DNA byla ověřena sekvenováním firmou Macrogen (Jižní Korea). Získané transformované kmeny E. coli byly uloženy v CCM pod ukládacím číslem CCM 8622 (kmen nesoucí plasmid s chapsl 76) a CCM 8623 (kmen nesoucí plasmid s fl).
Transformace
Na ledu a za sterilních podmínek bylo smícháno 37,5 μΐ sterilní vody s 10 μΐ 5 x KCM. Poté bylo přidáno 5 μΐ DNA o koncentraci ~20 pg/ml a 100 μΐ kompetentních buněk. Směs byla inkubována po 20 minut za stálého chlazení ledem, poté následovala inkubace po dobu 10 minut při laboratorní teplotě. Dále bylo přidáno 400 μΐ LB média obohaceného o 1% glukózu a inkubace probíhala po dobu jedné hodiny za stálého míchání (300 rpm).
Suspenze byla v objemech 50 μΐ, 100 μΐ a 300 μΐ vyseta na agarové plotny s antibiotikem kanamycinem (50 pg/ml) a inkubována přes noc při teplotě 37 °C. Jednotlivé kolonie byly kultivovány odděleně v 5 ml LB média s přídavkem příslušného antibiotika a to opět přes noc při teplotě 37 °C za stálého třepání. Následujícího rána byla z jednotlivých kolonií izolovaná DNA pomocí NucleoSpin® PlasmidQuickPureKit (Macherey-Nagel). Kontrola sekvence plazmidu byla provedena pomocí restrikčního štěpení enzymy BamHI a Ncol.
Příprava bakteriálních konzerv
Z agarové plotny obsahující narostlé kolonie expresních buněk bylo odpíchnuto 20 až 30 kolonií a ty byly zaočkovány do 100 ml TB média s přídavkem 1% glukózy a 50 pg/ml kanamycinu a 30 pg/ml chloramfenikolu, jakožto selekčních antibiotik. Bakteriální suspenze rostla přes noc
-5CZ 28939 Ul pri 37 °C. Následovala centrifugace (10 minut, 5 000 rpm). Pelet byl rozsuspendován ve 4 ml 10% sterilního glycerolu, rozpipetován do mikrozkumavek po objemu 1 ml, a pro další použití zamražen v tekutém dusíku a skladován na -80 °C.
Exprese v bohatém a minimálním médiu • Složení bohatého média (1 litr):
g LB média, 1 ml kanamycinu (pro výslednou koncentraci 50 pg/ml) • Složení minimálního media (1 litr):
15,03 g Na2HPO4x 12 H2O, 3 g KH2PO4, 0,5 g NaCl, 0,5 g NH4C1 /15 NH4CI, g glukózy (=10 ml 20% roztoku glukózy) / 13C glukózy, 2 ml 1M MgSO4, μΐ 1M CaCl2,1 ml 0,01M FeSO4> 1 ml roztoku stopových prvků, 1 ml roztok vitamínů, ml kanamycinu (pro výslednou koncentraci 50 pg/ml)
Roztok vitamínů (lOOOx): Roztok stopových prvků (lOOOx):
1 g D-biotin 0,73 mg Na2MoO4 x 2 H2O
0,5 g kyselina listová 24,7 mg H3BO3
1 g myo-inositol 7,14 mg CoC12x6H2O
0,5 g nikotinamid 2,5 mg CuSO4x5H2O
0,5 g pyridoxal HC1 13,5 mg MnSO4x7H2O
0,5 g thiaminHCl 2,9 mg ZnSO4x7H2O
*Glukóza, MgSO4, CaCl2, , FeSO4, stopové prvky a vitaminové doplňky je nutno sterili-
zovat filtrací (mikrofiltr s velikostí pórů 0,22 pm). Ostatní komponenty je možno jedno-
duše autoklávovat. Roztok FeSO4je nutno skladovat při teplotě -20 °C. Pokud je roztok
nahnědlý, je nutno ho připravit čerstvý.
Do jednoho litru média (bohatého či minimálního) byl přidán 1 ml bakteriální konzervy a kultivace probíhala při 37 °C po dobu 6 hodin (200 rpm). Po této době dosáhla optická hustota (měřená při 600 nm) hodnoty 0,6 = log fáze, což je růstová fáze vhodná pro indukci pomocí IPTG o výsledné koncentraci 1 mM/L. Kultivace probíhala při 22 °C po dobu 8 hodin v případě média bohatého či po dobu 12 hodin v případě média minimálního.
Purifikace
Kultura byla stočena (30 minut, 4 °C, 8 000 rpm) a pelet byl rozsuspendován v 20 ml sonikačního pufru (100 mM Tris pH 8; 500 mM NaCl, 4 mM DTT, 10 mM imidazol; 0.1% TritonX100). Buňky byly následně lyžovány ultrazvukovými pulzy o výkonu 40 W po dobu 45 minut (doba jednoho pulsu byla 1 s, pauza mezi jednotlivými pulsy 4 s). Lyzát byl stočen (1 h, 4 °C, 14 000 rpm). Supematant byl před nanesením na chromatografickou matrici zbaven zbytků buněčných stěn přečištěním přes mikrofiltr s póry o velikosti 0,22 pm. Pro purifikaci byl použit automatický purifíkační systém AKTA FPLC s automatickým sběračem frakcí Frac-950 (GE Healthcare) a kolona naplněná matricí (Ni Sepharose High Performance) a s imobilizovaným iontem niklu (HisTrap HP, 5 ml, GE Healthcare). Kolona byla promyta 3 objemy ekvilibračního pufru, který vytvořil podmínky pro vazbu histidinové kotvičky proteinu k iontům niklu. Celý objem supematantu byl na kolonu nanesen rychlostí 1 ml/min. Následně byla kolona promyta ekvilibračním pufrem, aby se vymyly nenavázané proteiny, obvykle 5 až 7 objemy kolony při rychlosti 1 ml/min.Pro uvolnění a vymytí cílového proteinu byl použit vzestupný lineární gradient elučního pufru. Protein se uvolňuje při 120 mM koncentraci imidazolu (40% gradient). Odštěpování fúzních tagů
Po purifikaci byly frakce obsahující proteiny Ub3-CHAP176 a Ub3-Fl pomocí PD-10 kolonek očištěny od zbytků imidazolu a rovněž byl snížen obsah NaCl. Původní pufr byl vyměněn za pufr
-6CZ 28939 Ul vhodný pro reakci TEV proteázy, která odštěpuje fuzní tágy (100 mM Tris-HCl pH 8,0, 200 mM NaCl, 2 mM DTT, 3 mM NaN3). Reakce byla prováděna při teplotě 25 °C po dobu 2 hodin. Optimální poměr fuzní protein/TEV proteáza byl pro CHAP176 1:10 a pro F1 1:70. TEV proteáza a odštěpené tágy byly od enzymů odděleny pomocí afinitní metalochromatografie.
Určení stability endolysinů CHAP176 a F1
Pro experiment byla použita metoda Thermal Shift Assay (TSA), známá v literatuře také jako diferenciační skenovací fluorimetrie (DSF), která umožňuje stanovit optimální podmínky pro stabilizaci proteinů bez nutnosti použít specializovaný přístroj. TSA sleduje tepelné rozvíjení (denaturaci) proteinu v přítomnosti fluorescenční barvy (např. SYPRO oranž). Barva je v nepolárním prostředí vysoce fluorescenční. Nepolární prostředí zajišťují hydrofobní místa rozvíjejícího se proteinu, které se při postupném zvyšování teploty odkrývají na povrch. Měřená teplota tání (Tm) proteinu tak vyjadřuje jeho stabilitu.
Do 96 - jamkové destičky byla aplikována směs v pořadí - voda, pufr, protein a nakonec fluorescenční barva, která je citlivá na světlo a je nutno s ní manipulovat rychle, aby nedošlo k předčasné reakci. Přes destičku byla nalepena ochranná fólie a krátce zcentrifugována (max. 5 000 rpm). Na thermocycleru byl nastaven program gradient 20 °C —> 90 °C, který zvyšuje teplotu o 0,2 °C na cyklus. Výsledky byly zpracovány pomocí softwaru Protein ThermalShift™. Výstupem experimentu jsou křivky teploty tání prO každý testovaný pufr (Obr. 2). Jejich vrcholem je bod tání, který určuje stabilitu proteinu. Křivky jsou vypočítané automaticky a to dvěma numerickými metodami - Boltzmannovou metodou (vrchní křivka) a metodou první derivace (spodní křivka). V experimentu se základní testovací sadou pufrů se jako nejvíce stabilizující pufr pro oba testované proteiny ukázal 100 mM HEPES (pH7,5) s přídavkem 200 mM NaCl a 100 mM Tris-HCl (pH 8,5) s přídavkem 200 mM NaCl. V experimentu s rozšířenou testovací sadou pufrů se nejvíce stabilizující pufr pro oba testované proteiny ukázal 100 mM Tris pH 8,0, 5 mM CaCl2, Tm = 50,1 °C.

Claims (1)

  1. NÁROKY NA OCHRANU
    1. Genový konstrukt obsahující kódující sekvenci endolytického enzymu, vyznačený tím, že obsahuje kódující sekvenci ubikvitinu Ub3 a ve směru čtení od sekvence ubikvitinu Ub3 sekvenci kódující His-Tag, přičemž sekvence kódující His-Tag je následována sekvencí kódující štěpné místo pro TEV proteázu a sekvence kódující štěpné místo pro TEV proteázu je následována alespoň jednou nukleotidovou sekvencí vybranou ze skupiny zahrnující
    - chapl76mající nukleotidovou sekvenci
CZ2015-31540U 2015-09-21 2015-09-21 Genový konstrukt a fúzní endolysin CZ28939U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-31540U CZ28939U1 (cs) 2015-09-21 2015-09-21 Genový konstrukt a fúzní endolysin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-31540U CZ28939U1 (cs) 2015-09-21 2015-09-21 Genový konstrukt a fúzní endolysin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ28939U1 true CZ28939U1 (cs) 2015-12-07

Family

ID=54883632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-31540U CZ28939U1 (cs) 2015-09-21 2015-09-21 Genový konstrukt a fúzní endolysin

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ28939U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Widhalm et al. Phylloquinone (vitamin K1) biosynthesis in plants: two peroxisomal thioesterases of lactobacillales origin hydrolyze 1, 4‐dihydroxy‐2‐naphthoyl‐coa
Kinney et al. Elucidating essential role of conserved carboxysomal protein CcmN reveals common feature of bacterial microcompartment assembly
Terauchi et al. RcaE is a complementary chromatic adaptation photoreceptor required for green and red light responsiveness
Lu et al. Split intein facilitated tag affinity purification for recombinant proteins with controllable tag removal by inducible auto-cleavage
Wiegard et al. Biochemical analysis of three putative KaiC clock proteins from Synechocystis sp. PCC 6803 suggests their functional divergence
Roy et al. Broad range amino acid specificity of RNA-dependent lipid remodeling by multiple peptide resistance factors
Zhao et al. A multifunctional tag with the ability to benefit the expression, purification, thermostability and activity of recombinant proteins
ES2824029T3 (es) Variantes de mevalonato difosfato descarboxilasa
Gerova et al. Endolysin of bacteriophage BFK20: evidence of a catalytic and a cell wall binding domain
Farhangnia et al. Cloning, expression, and purification of recombinant Lysostaphin from Staphylococcus simulans
CN102421892B (zh) 二鸟苷酸环化酶、其生产方法及其在制备环化-di-GMP及其类似物中的应用
Proença et al. A two‐component, multimeric endolysin encoded by a single gene
Binnenkade et al. Characterization of ExeM, an extracellular nuclease of Shewanella oneidensis MR-1
Nagashima et al. Arabidopsis tRNA ligase completes the cytoplasmic splicing of bZIP60 mRNA in the unfolded protein response
Yung et al. Re-directing bacterial microcompartment systems to enhance recombinant expression of lysis protein E from bacteriophage ϕX174 in Escherichia coli
Godin‐Roulling et al. Functional adaptations of the bacterial chaperone trigger factor to extreme environmental temperatures
Brunialti et al. Promiscuity, stability and cold adaptation of a newly isolated acylaminoacyl peptidase
Kaur et al. The peptidyl-prolyl cis-trans isomerase activity of the wheat cyclophilin, TaCypA-1, is essential for inducing thermotolerance in Escherichia coli
Budiman et al. Role of polar and nonpolar residues at the active site for PPIase activity of FKBP22 from Shewanella sp. SIB1
He et al. Cloning and characterization of two novel chloroplastic glycerol-3-phosphate dehydrogenases from Dunaliella viridis
JP2016518855A (ja) 融合プロテアーゼ
Sheppard et al. Characterization of an endoplasmic reticulum-associated silaffin kinase from the diatom Thalassiosira pseudonana
Chodisetti et al. A LytM-domain factor, ActS, functions in two distinctive peptidoglycan hydrolytic pathways in E. coli
Rudolph et al. Truncation of N-terminal regions of Digitalis lanata progesterone 5β-reductase alters catalytic efficiency and substrate preference
Feng et al. A novel self-cleavage system for production of soluble recombinant protein in Escherichia coli

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20151207

MK1K Utility model expired

Effective date: 20190921