RU2071503C1 - ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК - Google Patents

ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК Download PDF

Info

Publication number
RU2071503C1
RU2071503C1 SU5027679A RU2071503C1 RU 2071503 C1 RU2071503 C1 RU 2071503C1 SU 5027679 A SU5027679 A SU 5027679A RU 2071503 C1 RU2071503 C1 RU 2071503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gene
vector
dna
pel5c
plasmid
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.Е. Алаторцев
Г.И. Алаторцева
Original Assignee
Биотехнологическая компания "Биосервис"
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 Биотехнологическая компания "Биосервис" filed Critical Биотехнологическая компания "Биосервис"
Priority to SU5027679 priority Critical patent/RU2071503C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2071503C1 publication Critical patent/RU2071503C1/ru

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии, и в частности к генетической инженерии, и может быть использовано при создании плазмид и соответствующих штаммов-продуцентов рекомбинантных белков, а также для очистки белковых продуктов. Преимущество заявленного вектора рЕL5с заключается в том, что в результате использования оперона, состоящего из гена, кодирующего рекомбинантный белок, и гена лизоцима, одновременно с синтезом рекомбинантного белка идет синтез лизоцима, разрушающего полисахаридную оболочку E. coli, что существенно упрощает очистку водонерастворимого агломерата рекомбинантного белка.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, генетической инженерии и может быть использовано для получения плазмид, синтезирующих рекомбинантные белки.
Большие количества рекомбинантных белков можно синтезировать в клетках Escherichia coli, несущих системы экспрессии рекомбинантных генов на основе промоторов фага лямбда (см. например, Н. Bernard and D. R. Helinski. Methods Enzymol. vol. 68, pp. 482-492, 1979). Транскрипция в таких системах регулируется связыванием температурочувствительного репрессора фага лямбда, кодируемого мутантным геном с lts857, с операторным участком. Когда клетки растут при температуре 30-32oC, репрессор связывается с оператором и блокирует экспрессию. При повышении температуры роста до 42oС репрессор инактивируется, что позволяет РНК-полимеразе связаться с промотором и начать транскрипцию гена. В результате интенсивной транскрипции и последующей трансляции могут синтезироваться значительные количества белка.
Известны рекомбинантные плазмидные ДНК pЕХ1, рЕХ2 и рЕХ3, позволяющие экспрессировать рекомбинантные белки во всех трех рамках считывания (К. К. Stanley and J. P. Luzio. The EMBO Journal, vol.3, pp. 1429-1434, 1984). Последовательности ДНК для экспрессии можно вставить в полилинкер, расположенный в 3'-конце гена lacZ. В указанных плазмидах РR промотор бактериофага лямбда обеспечивает экспрессию последовательностей ДНК, и продукт составляет значительную часть суммарного бактериального белка. Экспрессируемый белок в клетке накапливается в виде водонерастворимых агломератов.
Однако у этих векторов есть недостаток: для выделения водонерастворимых агломератов рекомбинатного белка необходимо разрушать клеточную стенку бактерии.
Вектор рЕХ3 выбран в качестве прототипа для получения вектора рЕL5c. Преимущество заявленного вектора рЕL5с заключается в том, что в результате использования оперона, состоящего из гена, кодирующего рекомбинантный белок, и гена лизоцима, одновременно с синтезом рекомбинантного белка идет синтез лизоцима, разрушающего полисахаридную оболочку E.coli, что существенно упрощает очистку водонерастворимых агломератов рекомбинантного белка.
Сущность изобретения состоит в том, что сконструирован вектор рЕL5с размером 6,4 тысячи пар оснований (т.п.о.), состоящий из следующих элементов:
-Xbal-Xbal-фрагмента плазмидной ДНК бактериального вектора рЕХ3 размером 5,8 т. п.о. который содержит слитный cro-lacZ ген, кодирующий слитный белок под контролем промотора PR бактериофага лямбда, полилинкер в 3'-конце lacZ-гена;
-BamH1-BamH1-фрагмента ДНК плазмиды pLysS (A.C.Y. Chang and S.N. Cohenю J. Bacteriol. vol.134, рр.1141, 1978), содержащего ген лизоцима бактериофага Т4 и имеющего размер 0,6 т.п.о.
Для конструирования плазмиды рЕL5с ДНК плазмиды рЕХ3 гидролизуют рестриктазой Хbal и достраивают по три нуклеотида в липких концах с помощью ДНК-полимеразы PolIK. Параллельно получают BamH1 рестрикт размером 0,6 т.п. о. из плазмиды pLysS (A.C.Y. Chang and S.N. Cohen. J. Bacteriol. vol.134, рр. 1141, 1978), содержащий ген лизоцима бактериофага Т4 и имеющий три достроенных с помощью PolIK нуклеотида в липких концах. Фрагмент рЕХ2 лигируют с фрагментом ДНК, содержащим ген лизоцима бактериофага Т4. Лигазной смесью трансформируют клетки E. coli, содержащие в хромосоме температурочувствительный ген бактериофага лямбда с Its857, например клетки штамма PLТ90. Трансформанты высевают на среду с ампициллином при 30oС. Клоны, содержащие рекомбинантные плазмиды с геном лизоцима в нужной ориентации, отбирают с помощью анализа на способность к лизису после индукции синтеза белка. Экспрессию рекомбинантных белков индуцируют повышением температуры до 42oС. В клонах, продуцирующих лизоцим, после индукции белкового синтеза и последующего добавления хлороформа происходит лизис клеток. Из отобранных клонов стандартными способами выделяют плазмиду рEL5с. Векторная ДНК стабильна при хранении в 10 мМ трис, рН 8,0 1 мМ ЭДТА при -20oС.
Пример 1. Получение векторной плазмиды рEL5с с оперонной системой экспрессии и лизиса.
Клетки бактерий E. coli РLT90, содержащие плазмиду рЕХ3 (K. K. Stanley and J. P. Luzio. The EMBO Journal, vol.3, рр. 1429-1434, 1984), выращивают в 50 мл бульона 2YT (16 г триптона, 10 г дрожжевого экстракта, 5 г NaCl на 1 л воды), содержащего 100 мкг/мл ампициллина до титра 109 кл/мл.
Клетки осаждают центрифугированием, ресуспендируют в 2 мл раствора (50 мМ глюкозы, 25 мМ трис HCl, рН 8,0, 10 мМ ЭДТА, 5 мг/мл лизоцима) и инкубируют 5 мин при комнатной температуре. Далее добавляют 4 мл раствора 0,2 М NaOH, 1% додецилсульфата натрия, перемешивают, инкубируют 10 мин во льду, добавляют 3 мл охлажденного 5 М раствора ацетата калия, рН 4,8, перемешивают, оставляют на 10 мин во льду, образовавшийся осадок отделяют центрифугированием. К надосадочной жидкости добавляют 0,6 объема изопропилового спирта и выдерживают 15 мин при комнатной температуре. Осадок собирают центрифугированием, ресуспендируют в 0,5 мл ТЕ8-буфера (10 мМ трис-НCl, рН 8,0, 1 мМ ЭДТА) и добавляют равный объем насыщенного раствора ацетата натрия. После инкубации в течение 30 мин при минус 20oС осадок удаляют центрифугированием, а к надосадочной жидкости добавляют 0,6 объема изопропанола и оставляют на 1 час при комнатной температуре. Осадок собирают центрифугированием, промывают 70%-ным этанолом и ресуспендируют в 100 мкл ТЕ8-буфера.
Плазмидную ДНК (1 мкг рЕХ3) обрабатывают эндонуклеазой рестрикции Хbal (10 ед.) в буфере А (50 мМ Трис-HCl, рН 7,6, 10 мМ MgCl2, 1 мМ дитиотрейтол, 100 мМ NaCl, 4 мМ спермидина) в течение 2 часов. Анализ полноты гидролиза проводят с помощью электрофореза. Используя фрагмент Кленова ДНК-полимеразы E. coli, достраивают три из четырех нуклеотидов в липких Xbal-концах. Белки удаляют фенольной экстракцией, ДНК осаждают этанолом и ресуспендируют в 5 мкл ТЕ8.
Для получения фрагмента ДНК с геном лизоцима проводят рестрикцию 10 мкг ДНК плазмиды pLysS (A.C.Y. Chang and S.N. Cohen. J. Bacteriol, vol.134, рр. 1141, 1978) рестриктазой BamH1. С помощью фрагмента Кленова ДНК-полимеразы E.coli достраивают три из четырех нуклеотидов в липких BamH1-концах. Фрагмент -BamH1-BamH1- с частично достроенными липкими концами размером 0,6 т.п.о. выделяют с помощью электрофореза сорбцией на бумагу ДЕ81. Бумагу промывают, инкубируют 30 мин при 80oС в буфере 2 М ацетата натрия, 50 мМ трис-HCl, рН 7,5, 10 мМ ЭДТА. ДНК, перешедшую в раствор, удаляют с бумаги центрифугированием, к раствору добавляют 2 объема этанола. После инкубации при -20o С в течение часа осадок собирают центрифугированием и растворяют в 5 мкл буфера ТЕ8.
0,5 мкг фрагмента ДНК вектора рЕХ3 смешивают с 0,2 мкг ДНК, содержащей ген лизоцима бактериофага Т4. Соединение фрагментов проводят с помощью 10 ед. ДНК-лигазы фага Т4 в буфере: 30 мМ трис-HCl, рН 7,2, 10 мМ хлористого магния, 2 мг/мл желатины, 1 мМ спермидина, 0,1%-меркаптоэтанола, 0,2 мМ АТФ при 20oC в течение 2 часов.
Полученной смесью трансформируют клетки E.coli PLT90, содержащие cIts857 репрессор. Для этого ночную культуру клеток разводят средой LB с 10 мМ MgSO4 в соотношении 1:100 и растят с аэрацией до плотности А550-0,3 ОЕ. После 15 мин охлаждения при 0oС клетки собирают центрифугированием, суспендируют в 1/3 первоначального объема буфером 30 мМ ацетата калия, рН 5,8, 100 мМ RbCL, 50 мМ MnCl2, 10 мМ СaCl2, 15% глицерина, и оставляют на 30-60 мин на льду. Клетки собирают центрифугированием, ресуспендируют в 1/12,5 первоначального объема в буфере 10 мМ MOPS, рН 6,8, содержащем 10 мМ RbCl, 75 мМ CaCl2, 15% глицерина и инкубируют 15 мин на льду. К суспензии клеток добавляют лигированные фрагменты ДНК, инкубируют 40 мин при 0oС, затем 2 мин при 34oС, 2-3 мин при 0oС, разбавляют в 5 раз средой 2YT, растят 30 мин при 30oС и высевают на агаризованную среду 2YT с ампициллином (50 мг/мл).
Клоны, содержащие рекомбинантные плазмиды с геном лизоцима в нужной ориентации, отбирают с помощью анализа на способность к лизису после индукции синтеза белка. Экспрессию рекомбинантных белков индуцируют повышением температуры до 42oС. В клонах, продуцирующих лизоцим, после индукции белкового синтеза и последующего добавления хлороформа происходит лизис клеток. Из отобранных клонов стандартными способами выделяют плазмиду рEL5с. Векторная ДНК стабильна при хранении в 10 мМ трис, рН 8,0, 1 мМ ЭДТА при -20oC.
Пример 2. Использование вектора рEL5c для получения рекомбинантных белков в виде водонерастворимых агломератов.
Клетки PLT90, содержащие плазмиду pEL5c, инокулируют в 1 мл среды LB со 100 мкг/мл ампициллина и растят ночь при 30oС. Ночную культуру разводят в 2 мл этой же среды в соотношении 1:100 и растят с аэрацией до 0,2 ОЕ при 550 нм, затем повышают температуру до 42oС для индукции синтеза слитного белка и растят еще 2 часа. Затем добавляют хлороформ до 1% и инкубируют при 37oС еще час. Далее лизат центрифугируют, ресуспендируют осадок в 75 мкл буфера ТЕ8 и добавляют равный объем буфера для электрофореза (160 мМ трис-НCl, рН 6,8, 20% глицерина, 4% додецилсульфата натрия, 4 мМ ЭДТФ, 6%-меркаптоэтанола, 0,05% бромфенолового синего). Клеточные белки анализируются с помощью электрофореза в полиакриламидном геле по Лэммли (U. K. Lammli. Nature, vol. 227, рр. 680-685, 1970). После окончания электрофореза белки в гене фиксируют и окрашивают кумасси ярко-голубым R-250.
Анализ полученных результатов показывает, что в результате действия лизоцима происходит разрушение оболочки бактерии и высвобождение водорастворимых клеточных белков в среду, что проявляется в ослаблении минорных белковых полос. В контроле, в случае использования плазмиды рЕХ3, такого эффекта нет.
Таким образом, изобретение позволяет получать водонерастворимые агломераты рекомбинантных белков без использования дополнительных методов разрушения клеточных стенок.

Claims (1)

  1. Вектор рЕL5с, предназначенный для экспрессии чужеродной ДНК, размером 6,4 т.п.о. содержащий Хbа1-Хbа1 фрагмент плазмидной ДНК бактериального вектора рЕХ3 размером 5,8 т.п.о. со слитным сro-lacZ геном, кодирующим белок под контролем промотора PR бактериофага лямбда, полилинкер в 3'-конце lacZ-гена; ВаmН1-ВаmН1-фрагмент ДНК плазмиды pLysS с геном лизоцима бактериофага Т4 размером 0,6 т. п. о. уникальные сайты рестрикции для клонирования ДНК на 3'-конце гена LacZ: Sma1, BamH1, Sal1, Pst1; оператор OR и промотор PR бактериофага лямбда; терминаторы транскрипции фага fd; генетический маркер устойчивость к ампициллину; спектр хозяев - бактерии Escherichia coli, с геном clts 857 бактериофага лямбда.
SU5027679 1992-02-18 1992-02-18 ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК RU2071503C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5027679 RU2071503C1 (ru) 1992-02-18 1992-02-18 ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5027679 RU2071503C1 (ru) 1992-02-18 1992-02-18 ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2071503C1 true RU2071503C1 (ru) 1997-01-10

Family

ID=21597069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5027679 RU2071503C1 (ru) 1992-02-18 1992-02-18 ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071503C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180367B1 (en) 1998-10-28 2001-01-30 Genentech, Inc. Process for bacterial production of polypeptides
US7858339B1 (en) 1998-10-28 2010-12-28 Genentech, Inc. Process for bacterial production of polypeptides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
The EMBO Journal, v.3, рр. 1429-1434, 1984. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180367B1 (en) 1998-10-28 2001-01-30 Genentech, Inc. Process for bacterial production of polypeptides
US6258560B1 (en) 1998-10-28 2001-07-10 Genentech, Inc. Process for bacterial production of polypeptides
US7858339B1 (en) 1998-10-28 2010-12-28 Genentech, Inc. Process for bacterial production of polypeptides
US8183029B2 (en) 1998-10-28 2012-05-22 Genentech, Inc. Replicable expression vector for bacterial expression of a mammalian polypeptide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
García et al. Cloning, purification, and biochemical characterization of the pneumococcal bacteriophage Cp-1 lysin
US4758512A (en) Hosts and methods for producing recombinant products in high yields
KR860001557B1 (ko) 폴리펩티드의 제조방법
Inada et al. Conditionally lethal amber mutations in the leader peptidase gene of Escherichia coli
JPH07108221B2 (ja) レンニンの製造方法
HU205386B (en) Process for expressing cloned lysostaphin gene and for producing dna fragment containing the gene, expression vector and transformed host cell
US5232840A (en) Enhanced protein production in bacteria by employing a novel ribosome binding site
JPH0669376B2 (ja) 超高度原核発現系
US4954618A (en) Cloned streptococcal genes encoding protein G and their use to construct recombinant microorganisms to produce protein G
EP0195303B1 (en) Plasmid vectors for expression in escherichia coli and/or bacillus subtilis
JPH07508169A (ja) D−n−カルバモイル−アミノ酸アミドヒドロラーゼおよびヒダントイナーゼ
RU2071503C1 (ru) ВЕКТОР pЕL5С, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК
EP0293391A1 (en) Cloned streptococcal genes encoding protein g and their use to construct recombinant microorganisms to produce protein g
RU2071501C1 (ru) Вектор реl25а, предназначенный для экспрессии чужеродного днк
RU2043415C1 (ru) ВЕКТОР PEL 5b, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЭКСПРЕССИИ ЧУЖЕРОДНОЙ ДНК
KR100635426B1 (ko) 재조합 성숙 리소스타핀의 발현
Van Kaer et al. Interaction of the Bacillus subtilis phage phi 105 repressor DNA: a genetic analysis.
GB2197651A (en) Bacteriophage RNA polymerase gene
US4518698A (en) Plasmid and production thereof
AU631360B2 (en) A p1 bacteriophage cloning system for dna fragments as large as 95 kb
US4845031A (en) Recombinant DNA process for producing useful polypeptides
Champness et al. Bacteriophage T4 gol site: sequence analysis and effects of the site on plasmid transformation
RU2103363C1 (ru) Рекомбинантная плазмидная днк рвтn ii, определяющая синтез кристаллического инсектицидного дельта-эндотоксина cry iiia-типа, способ ее конструирования и штамм бактерий pseudomonas putida, содержащий рекомбинантную плазмиду днк рвтn ii-продуцент кристаллического инсектицидного дельта-эндотоксина cry iiia-типа, активного против насекомых отряда coleoptera
US6162633A (en) Process and kit for fragment cloning
JPH0731480A (ja) L−グルタミルtRNAレダクターゼをコードするDNA断片