RU2150501C1 - Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor - Google Patents

Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor Download PDF

Info

Publication number
RU2150501C1
RU2150501C1 RU99103153/13A RU99103153A RU2150501C1 RU 2150501 C1 RU2150501 C1 RU 2150501C1 RU 99103153/13 A RU99103153/13 A RU 99103153/13A RU 99103153 A RU99103153 A RU 99103153A RU 2150501 C1 RU2150501 C1 RU 2150501C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
growth factor
epidermal growth
human epidermal
strain
yeast
Prior art date
Application number
RU99103153/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.А. Эльдаров
нц С.М. Каги
С.М. Кагиянц
Г.Е. Позмогова
С.В. Луценко
Е.С. Северин
М.П. Кирпичников
бин К.Г. Скр
К.Г. Скрябин
Original Assignee
Эльдаров Михаил Анатольевич
Кагиянц Сергей Мнацаканович
Позмогова Галина Евгеньевна
Луценко Сергей Викторович
Северин Евгений Сергеевич
Кирпичников Михаил Петрович
Скрябин Константин Георгиевич
Центр "Биоинженерия" Ран
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 Эльдаров Михаил Анатольевич, Кагиянц Сергей Мнацаканович, Позмогова Галина Евгеньевна, Луценко Сергей Викторович, Северин Евгений Сергеевич, Кирпичников Михаил Петрович, Скрябин Константин Георгиевич, Центр "Биоинженерия" Ран filed Critical Эльдаров Михаил Анатольевич
Priority to RU99103153/13A priority Critical patent/RU2150501C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2150501C1 publication Critical patent/RU2150501C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiology. SUBSTANCE: invention relates to producing recombinant human epidermal growth factor. Recombinant strain of yeast, Saccharomyces cerevisiae, as producer of human epidermal growth factor is prepared by transformation with recombinant plasmid YEp4OAB directing synthesis of human epidermal growth factor and its export in culturing medium. The strain Saccharomyces cerevisiae is deposited in VKM at number VKM CR-349D. Strain is able to produce human epidermal growth factor in the amount 10 mg/l of producer culture at density 5 x 108 cells/ml. Recombinant human epidermal growth factor corresponds to the natural human epidermal growth factor by its biological and physical-chemical properties. EFFECT: production of biologically active human epidermal growth factor, high yield of factor. 1 tbl, 4 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генетической инженерии, и представляет собой рекомбинантную плазмидную ДНК, обуславливающую синтез и секрецию эпидермального фактора роста человека (чЭФР) в клетках дрожжей и штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae - продуцент чЭФР. The invention relates to biotechnology, in particular to genetic engineering, and is a recombinant plasmid DNA that determines the synthesis and secretion of human epidermal growth factor (hEFR) in yeast cells and the yeast strain Saccharomyces cerevisiae - producer of hEFR.

Изобретение может найти применение в микробиологической промышленности и медицине, в частности для создания новых противоожоговых и ранозаживляющих средств, для диагностики злокачественных заболеваний ассоциированных с гиперпродукцией рецептора чЭФР, а также в создании новых методов адресной доставки тех или иных терапевтических средств в клетки-мишени, специфически экспрессирующие рецептор чЭФР. The invention can find application in the microbiological industry and medicine, in particular for the creation of new anti-burn and wound healing agents, for the diagnosis of malignant diseases associated with hyperproduction of the chEFR receptor, as well as in the creation of new methods for targeted delivery of certain therapeutic agents to target cells expressing specifically chEFR receptor.

ЧЭФР - гормон пептидной природы, продуцируемый разнообразными тканями и содержащийся практически во всех биологических жидкостях организма человека. ЧЭФР синтезируется в виде предшественника длиной 1217 аминокислот и подвергается дальнейшему проетеолитическому процессингу с образованием зрелого белка с характерным размером в 53 и с тремя внутренними дисульфидными связями [1] . ЧЭФР действует на ткани, содержащие соответствующий рецептор на своей поверхности и стимулирует их рост и деление. Наиболее мощным митогеном in vivo и in vitro чЭФР является для эпителиальных и соединительно-тканных клеток. Детальное изучение спектра влияний ЭФР указывает на возможные пути его биотехнологического применения в качестве ранозаживляющего, цитопротективного, противоязвенного препарата и др. [2-7]. CHEFR is a peptide hormone produced by various tissues and found in almost all biological fluids of the human body. CHEFR is synthesized in the form of a precursor with a length of 1217 amino acids and undergoes further pro-proteolytic processing to form a mature protein with a characteristic size of 53 and with three internal disulfide bonds [1]. CHEFR acts on tissues containing the corresponding receptor on its surface and stimulates their growth and division. The most potent mitogen in vivo and in vitro hEFR is for epithelial and connective tissue cells. A detailed study of the spectrum of EGF effects indicates the possible ways of its biotechnological application as a wound healing, cytoprotective, antiulcer drug, etc. [2-7].

К настоящему времени известны рекомбинантные плазмидные ДНК, обеспечивающие экспрессию чЭФР в клетках бактерий Escherichia coli, B.subtilis и дрожжей S. cerevisiae и Pichia pastoris [8-11]. Использование секреторного пути микроорганизмов для получения биологически активных пептидов млекопитающих по сравнению с другими способами их биосинтеза (например, в виде гибридных белков) обладает рядом преимуществ, а именно:
- в процессе секреции происходит правильное созревание и сворачивание рекомбинантного белка;
- секретируемый белок накапливается в значительном количестве во внеклеточном пространстве рекомбинантных штаммом и защищен от действия внутриклеточных протеаз, что значительно облегчает его последующее выделение и очистку.
To date, recombinant plasmid DNAs are known that provide for the expression of hEFR in the cells of the bacteria Escherichia coli, B. subtilis and the yeast S. cerevisiae and Pichia pastoris [8–11]. The use of the secretory pathway of microorganisms to obtain biologically active peptides of mammals in comparison with other methods of their biosynthesis (for example, in the form of hybrid proteins) has several advantages, namely:
- in the process of secretion, the correct maturation and folding of the recombinant protein occurs;
- secreted protein accumulates in a significant amount in the extracellular space of the recombinant strain and is protected from the action of intracellular proteases, which greatly facilitates its subsequent isolation and purification.

Преимущество дрожжей-сахаромицетов как штаммов-продуцентов секретируемых биологически активных пептидов млекопитающих состоит в том, что эти микроорганизмы безопасны для человека, свободны от эндотоксинов и аллергенов, присутствующих, например, в составе клеточных стенок бактерий Escherichia coli. Полученные препараты рекомбинантного ЧЭФР могут использоваться для научных, терапевтических и косметологических целей, а также в качестве компонентов питательных сред для культур животных клеток. The advantage of saccharomycetes yeast as producer strains of secreted biologically active mammalian peptides is that these microorganisms are safe for humans, free of endotoxins and allergens present, for example, in the cell walls of Escherichia coli bacteria. The obtained preparations of recombinant CHEFR can be used for scientific, therapeutic and cosmetological purposes, as well as as components of culture media for animal cell cultures.

Целью предлагаемого изобретения является получение рекомбинантного штамма дрожжей, продуцирующего зрелый и биологически активный чЭФР с высоким выходом в секретируемой форме. Поставленная цель достигается тем, что сконструирована рекомбинантная плазмида YEp40AB, обеспечивающая синтез и секрецию чЭФР в клетках дрожжей. The aim of the invention is to obtain a recombinant strain of yeast that produces mature and biologically active hEFR in high yield in secreted form. This goal is achieved by the fact that a recombinant plasmid YEp40AB was constructed, which ensures the synthesis and secretion of hEFR in yeast cells.

Для достижения поставленной цели предлагается также штамм Saccharomyces cerevisiae 20B12 ВКМ CR-349D, содержащий рекомбинантную плазмидную ДНК YEp40AB. To achieve this goal, it is also proposed a strain of Saccharomyces cerevisiae 20B12 VKM CR-349D containing recombinant plasmid DNA YEp40AB.

Сущность рекомбинантной плазмиды YEp40AB, чья генетическая карта представлена на фиг. 1, состоит в том, что она содержит синтетический ген ЧЭФР, встроенный в состав экспрессионного дрожжевого вектора YEpGPD/SEC, который в свою очередь содержит репликон плазмиды pUC18, репликон 2m ДНК дрожжей, промотор GPD1 гена дрожжей, сигнальную последовательность секреции и процессинга дрожжевого феромона альфа-фактора, терминатор гена PGK дрожжей, дрожжевой ген TRP1. The essence of the recombinant plasmid YEp40AB, whose genetic map is shown in FIG. 1 consists in the fact that it contains a synthetic CHEFR gene integrated into the expression of the yeast vector YEpGPD / SEC, which in turn contains the replicon of the plasmid pUC18, replicon 2m of the yeast DNA, the yeast gene GPD1 promoter, the signal sequence for the secretion and processing of yeast alpha pheromone alpha factor, yeast PGK gene terminator, yeast TRP1 gene.

Плазмида YEp40AB состоит из следующих элементов:
- фрагмента EcoRI "тупой"-HindIII размером 2,6 тпн плазмиды pUC18
- фрагмента EcoRI "тупой"-PstI размером 2,0 тпн 2 m ДНК дрожжей
- фрагмента EcoRI "тупой"-PstI размером 0,9 тпн несущего ген TRPI дрожжей
- фрагмента HindIII "тупой" EcoRI размером 1,25 тпн, содержащего промотор гена GPD1 дрожжей, слитый с препросегментом гена MFa1 дрожжей;
- фрагмента ClaI-HindIII размером 0,3 тпн, содержащего терминатор гена PGK1 дрожжей
- фрагмента EcoRI-ClaI размером 0,15 тпн, содержащего ген ЧЭФР.
Plasmid YEp40AB consists of the following elements:
- fragment EcoRI "stupid" -HindIII size 2.6 TPN plasmids pUC18
- fragment EcoRI "dull" -PstI size of 2.0 TPN 2 m DNA of yeast
- a fragment of EcoRI "dull" -PstI size 0.9 TPN carrying the TRPI gene of yeast
- a 1.25 kb HindIII EcoRI fragment of HdIII containing the promoter of the yeast GPD1 gene fused to the preprosegment of the yeast MFa1 gene;
a 0.3 kb ClaI-HindIII fragment containing yeast PGK1 gene terminator
- 0.15 kb EcoRI-ClaI fragment containing the CHEFR gene.

Молекулярный вес плазмиды YEp40AB составляет 4,5 Мд, что соответствует размеру в 7,2 тпн. The molecular weight of the plasmid YEp40AB is 4.5 MD, which corresponds to a size of 7.2 TPN.

Число копий полученной плазмиды составляет 10-15 на клетку дрожжей. The number of copies of the obtained plasmid is 10-15 per yeast cell.

Плазмидная ДНК YEp40AB содержит уникальные места для расщепления рестриктазами AatII, BglII, ClaI, EcoRI, по два сайта для рестриктаз PvuII, XbaI, положения которых указаны в табл. 1. Этот факт был установлен с помощью рестрикционного анализа. YEp40AB plasmid DNA contains unique sites for restriction enzymes AatII, BglII, ClaI, EcoRI, two sites for restriction enzymes PvuII, XbaI, the positions of which are indicated in table. 1. This fact was established using restriction analysis.

Плазмида YEp40AB реплицируется в клетках E.coli за счет репликона pUC18. В клетках дрожжей репликацию плазмиды обеспечивает репликон 2 mcm ДНК дрожжей. Синтез ЧЭФР в клетках дрожжей осуществляется под контролем конститутивного промотора GPD1 дрожжей и сигналов процессинга и секреции гена MFα1 и достигается при культивировании трансформированного штамма на обычных селективных и полуселективных средах. Plasmid YEp40AB is replicated in E. coli cells due to pUC18 replicon. In yeast cells, plasmid replication is provided by a replicon of 2 mcm yeast DNA. The synthesis of CHEFR in yeast cells is carried out under the control of the constitutive yeast GPD1 promoter and the processing and secretion signals of the MFα1 gene and is achieved by culturing the transformed strain in ordinary selective and semi-selective media.

Плазмида YEp40AB содержит гены:
- модифицированный синтетический ген чЭФР, который кодирует синтез этого белка в дрожжевой клетке. Этот ген, введенный между местами расщепления EcoRI и ClaI, имеет нуклеотидную последовательность, показанную на фиг. 2. Эта последовательность кодирует зрелый чЭФР. Перед этим геном находится синтетическая последовательность LysArg, представляющая собой сайт специфического процессинга для дрожжевой эндопротеазы КЕХ2, входящая в состав препросегмента гена MFa1 дрожжей.
Plasmid YEp40AB contains the genes:
- a modified synthetic hEFF gene that encodes the synthesis of this protein in a yeast cell. This gene, introduced between the EcoRI and ClaI cleavage sites, has the nucleotide sequence shown in FIG. 2. This sequence encodes a mature hEFR. In front of this gene is the synthetic LysArg sequence, which is a specific processing site for the yeast endoprotease KEX2, which is part of the preprosegment of the yeast MFa1 gene.

- bla-ген, обеспечивающий синтез b-лактамазы и влияющий на устойчивость штаммов E.coli, несущих плазмиду, к ампициллину
- TRPI-ген, обеспечивающий прототрофность по триптофану трансформантов реципиентного штамма дрожжей, несущего плазмиду.
- bla-gene, providing synthesis of b-lactamase and affecting the resistance of strains of E. coli carrying the plasmid to ampicillin
- TRPI gene providing tryptophan prototrophy of transformants of the recipient strain of the yeast carrying the plasmid.

Образуемый продукт представляет собой зрелый ЧЭФР, содержащий аминокислотных остатков. The resulting product is a mature CHEFR containing amino acid residues.

Митотическая стабильность плазмиды YEpGPD1/EGF в штамме S.cerevisiae 20B12 при росте в селективных условиях составляет 90%. The mitotic stability of the plasmid YEpGPD1 / EGF in the strain S. cerevisiae 20B12 with growth under selective conditions is 90%.

Штамм-продуцент чЭФР получают трансформацией клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae 20B12 [a/a trp1 pep4-3] предложенной рекомбинантной плазмидной ДНК. Выбор штамма обусловлен тем, что он несет единственную ауксотрофную мутацию по гену trp1-289, позволяющую проводить отбор трансформантов плазмидой YEp40AB по маркеру trp1, а также тем, что он дефектен по синтезу вакуолярных протеаз, что существенно влияет на выход синтезируемых гетерологичных белков. The hEFF producing strain is obtained by transforming the Saccharomyces cerevisiae 20B12 [a / a trp1 pep4-3] yeast cells of the proposed recombinant plasmid DNA. The choice of the strain is due to the fact that it carries the only auxotrophic mutation in the trp1-289 gene, which allows selection of transformants by the plasmid YEp40AB according to the trp1 marker, and also because it is defective in the synthesis of vacuolar proteases, which significantly affects the yield of synthesized heterologous proteins.

Полученный после селекции трансформированный клон 20B12/YEp40AB способен при культивировании продуцировать чЭФР. Уровень синтеза чЭФР в сконструированном штамме составляет 10 мг/л при титре культуры 5•108 кл/мл, что следует из данных определения чЭФР в супернатантах культуральной среды штамма-продуцента с помощью иммуноферментного анализа.The transformed clone 20B12 / YEp40AB obtained after selection is capable of producing hEFR upon cultivation. The level of hEFR synthesis in the constructed strain is 10 mg / L with a culture titer of 5 • 10 8 cells / ml, which follows from the data on the determination of hEFR in the supernatants of the culture medium of the producer strain using enzyme immunoassay.

Полученный штамм дрожжей, несущий плазмиду YEp40AB, характеризуется следующими общими признаками:
Морфологические признаки. Клетки имеют форму от круглой до овальной, при делении почкующиеся.
The resulting yeast strain carrying the YEp40AB plasmid is characterized by the following common features:
Morphological signs. Cells are round to oval in shape, budding when dividing.

Культуральные признаки. Cultural signs.

Клетки хорошо растут на обычно используемых питательных средах. Время генерации около 90 мин в жидкой YNB-среде. На 2-2,5% питательном агаре "Difco" образуются круглые, гладкие, белые колонии с ровными краями. При выращивания на жидких YNB- и YEPD-средах образуется интенсивная ровная мутность. Cells grow well on commonly used culture media. The generation time is about 90 min in a liquid YNB medium. On 2-2.5% nutrient agar "Difco" round, smooth, white colonies with even edges are formed. When grown on liquid YNB and YEPD media, intense even turbidity forms.

Физиолого-биохимические признаки. Physiological and biochemical characteristics.

Оптимальная температура культивирования - от 28 до 30oC, оптимум pH - 6,6. В качестве источника углерода служит главным образом глюкоза, в некоторых случаях - этанол. Источником азота служат органические соединения (в виде пептона, аминокислот).The optimum cultivation temperature is from 28 to 30 o C, the optimum pH is 6.6. The source of carbon is mainly glucose, in some cases, ethanol. The source of nitrogen is organic compounds (in the form of peptone, amino acids).

Способ получения рекомбинантной плазмиды YEp40AB иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. Конструирование промежуточной плазмиды pUC9/hEGFdBam
Плазмида pUC9/hEGF представляет собой вектор pUC9, содержащий синтетический ген эпидермального фактора роста человека [12], клонированный между сайтами EcoRI и BamHI полилинкера pUC9.
The method for producing the recombinant plasmid YEp40AB is illustrated by the following examples:
Example 1. Construction of an intermediate plasmid pUC9 / hEGFdBam
Plasmid pUC9 / hEGF is a pUC9 vector containing a synthetic human epidermal growth factor gene [12], cloned between the EcoRI and BamHI sites of the pUC9 polylinker.

2 мкг ДНК плазмиды pUC9/hEGF линеаризовали с помощью рестриктазы BarnHI путем инкубирования в течение 120 мин при 37oC в высокосолевом буфере (100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 1 mM DTE, 10 mM MgCl2) с 10 единицами фермента. В реакционную смесь затем добавляли 2 мкл раствора, содержащего все четыре дезоксинуклеотидтрифосфата в концентрации по 2 mM каждого и 2 единицы Кленовского фрагмента ДНК-полимеразы I и продолжали инкубацию еще 30 мин при комнатной температуре.2 μg of pUC9 / hEGF plasmid DNA was linearized using BarnHI restriction enzyme by incubation for 120 min at 37 ° C in high salt buffer (100 mM NaCl, 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 1 mM DTE, 10 mM MgCl2) with 10 enzyme units . Then, 2 μl of a solution containing all four deoxynucleotide triphosphates at a concentration of 2 mM each and 2 units of the Klensky fragment of DNA polymerase I was added to the reaction mixture and incubation continued for another 30 min at room temperature.

Линеаризованную и "затупленную" по BamHI сайту плазмидную ДНК pUC9/hEGF освобождали от присутствующих белков и очищали с помощью набора GeneClean II (Bio101 Inc.) по инструкции фирмы-изготовителя. The PUC9 / hEGF plasmid DNA linearized and blunted at the BamHI site was freed from the proteins present and purified using the GeneClean II kit (Bio101 Inc.) according to the manufacturer's instructions.

100 нг полученного препарата в объеме 20 мкл лигировали в смеси состава 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 10 mM MgCl2, 10 mM DTT, 1 mM ATP с добавлением T4-лигазы (2,5 единицы) в течение 3 часов при 16 градусах С.100 ng of the obtained preparation in a volume of 20 μl were ligated in a mixture of 50 mM Tris-HCl pH 7.5, 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, 1 mM ATP with the addition of T4 ligase (2.5 units) for 3 hours at 16 degrees WITH.

200 мкл компетентных клеток штамма E.coli JM110 приготовленных стандартным способом [13] трансформировали 10 мкл лигазной смеси и трансформанты отбирали на чашках с питательным агаром, содержащим 50 мкг/мл ампициллина. 200 μl of competent cells of E. coli strain JM110 prepared in a standard way [13] were transformed with 10 μl of ligase mixture and transformants were selected on nutrient agar plates containing 50 μg / ml ampicillin.

Плазмидную ДНК из полученных клонов выделяли с помощью щелочного метода [13] . Все плазмидные ДНК проверяли рестрикционным анализом на появление дополнительного сайта для рестриктазы ClaI, образуемого за счет "заполнения" сайта BamHI, как указано ниже:

Figure 00000002

1 мкг плазмидной ДНК инкубировали 2 часа при 37oC в 1х низкосолевом буфере с 2 единицами рестриктазы ClaI и полученные препараты анализировали в 1% агарозном геле. Те плазмиды, которые образовывали 3 тпн фрагмент ДНК, соответствовали правильной конструкции. Эта плазмида была обозначена как pUC/hEGFdBam.Plasmid DNA from the obtained clones was isolated using the alkaline method [13]. All plasmid DNAs were checked by restriction analysis for the appearance of an additional site for the ClaI restriction enzyme formed by "filling" the BamHI site, as follows:
Figure 00000002

1 μg of plasmid DNA was incubated for 2 hours at 37 o C in 1x low-salt buffer with 2 units of restriction enzyme ClaI and the resulting preparations were analyzed on a 1% agarose gel. Those plasmids that formed a 3 bp DNA fragment corresponded to the correct design. This plasmid was designated as pUC / hEGFdBam.

Пример 2 Конструирование рекомбинантной плaзмиды YEp40AB для экспрессии и секреции чЭФР в клетках дрожжей
Конструирование осуществляли в соответствии со схемой, представленной на фиг. 1.
Example 2 Construction of Recombinant Plasmid YEp40AB for Expression and Secretion of hEFR in Yeast Cells
The construction was carried out in accordance with the circuit shown in FIG. 1.

Плазмида YEpGPD/SEC [14] представляет собой вектор для экспрессии и секреции продуктов чужеродных генов в дрожжах. Plasmid YEpGPD / SEC [14] is a vector for the expression and secretion of foreign gene products in yeast.

Для получения "вектора" 10 мкг ДНК плазмиды YEpGPD/SEC инкубировали 2 часа при 37oC в высокосолевом буфере с 10 единицами EcoRI в объеме 20 мкл, полноту гидролиза контролировали электрофорезом в 1% агарозном геле. Затем смесь прогревали 15 мин при 70oC для инактивации рестриктазы и разбавляли в 5 раз 1х низкосолевым буфером. Далее добавляли 10 единиц рестриктазы ClaI и продолжали инкубацию еще 2 часа при 37 градусах.To obtain a “vector”, 10 μg of YEpGPD / SEC plasmid DNA was incubated for 2 hours at 37 ° C in high-salt buffer with 10 units of EcoRI in a volume of 20 μl, the completeness of hydrolysis was monitored by electrophoresis in 1% agarose gel. The mixture was then heated for 15 minutes at 70 ° C to inactivate the restriction enzyme and was diluted 5 times with 1x low-salt buffer. Next, 10 ClaI restriction enzyme units were added and incubation continued for another 2 hours at 37 degrees.

Смесь депротеинизировали с помощью набора Gene CleanII и ДНК растворяли в 20 мкл ТЕ-буфера. The mixture was deproteinized using a Gene CleanII kit and DNA was dissolved in 20 μl of TE buffer.

Для получения "фрагмента" 30 мкг плазмиды PUC9/hEGFdBam гидролизовали последовательно рестриктазами EcoRI и ClaI так же, как указано выше, пропорционально увеличив в три раза начальный объем инкубационной смеси. После депротеинизации с помощью набора Gene CleanII ДНК растворяли в 40 мкл ТЕ-буфера и разделяли с помощью электрофореза в 2,5% "Low-Melting" агарозном геле. Из геля выделяли фрагмент размером 160 пн, содержащий модифицированный ген hEGF. To obtain a “fragment”, 30 μg of the plasmid PUC9 / hEGFdBam was sequentially digested with restriction enzymes EcoRI and ClaI as above, proportionally increasing the initial volume of the incubation mixture three times. After deproteinization using the Gene CleanII kit, DNA was dissolved in 40 μl of TE buffer and separated by electrophoresis on a 2.5% Low-Melting agarose gel. A 160 bp fragment containing the modified hEGF gene was isolated from the gel.

0,2 мкг EcoRI-ClaI вектора YEpGPD/SEC лигировали с 0,1 мкг EcoRI - ClaI фрагмента модифицированного гена hEGF и трансформировали клетки штамма E. coli JM110, как описано в примере 1. Полученные клоны анализировали на правильность конструкции с помощью рестриктного анализа. Те клоны, которые содержали уникальный сайт BglII (внутренний сайт для гена hEGF), и при расщеплении с помощью других рестриктаз, образовывали характерные фрагменты, как указано в таблице, соответствовали правильной конструкции. Отобранная в результате плазмида, содержащая ген hEGF векторе YEpGPD/SEC, была обозначена как Yep40AB. 0.2 μg EcoRI-ClaI of the YEpGPD / SEC vector was ligated with 0.1 μg EcoRI-ClaI fragment of the modified hEGF gene and cells of the E. coli strain JM110 were transformed as described in Example 1. The obtained clones were analyzed for correct design using restriction analysis. Those clones that contained a unique BglII site (an internal site for the hEGF gene), and when cleaved with other restriction enzymes, formed characteristic fragments, as indicated in the table, corresponded to the correct design. The selected plasmid containing the hEGF gene of the YEpGPD / SEC vector was designated Yep40AB.

Пример 3. Получение штамма дрожжей 20B12, содержащего плазмиду Yep40AB
Клетки реципиентного штамма S.cerevisiae 20B12 [a trpl-189 pep4-3] трансформировали плазмидной ДНК YEpGPD/hEGF по методу Ито и др. [13]. Колонию дрожжей с пластинки агара переносили в 50 мл жидкой YEPD-среды и инкубировали в течение ночи при 30oC до плотности ОД660 1,0-2,0. Культуру центрифугировали и осадок промывали буфером следующего состава: 10 mM Tris-HCl, pH 7,5, 0,1 mM EDTA (TE-буфер). Промытые клетки ресуспендировали в 50 мл ТЕ-буфера, содержащего 0,1 М LiAc и инкубировали 2 часа при 30oC. После центрифугирования клетки суспендировали в 0,5 мл LiAc/ТЕ-буфера, добавляли 10-20 мкг плазмидной ДНК Yep40AB и смесь инкубировали 30 мин при 30oC. Затем добавляли 1 мл 50% PEG4000, перемешивали и инкубировали 1 час при 30oC. Затем следовал тепловой шок - 5 мин при 42oC. Клетки центрифугировали и промывали TE-буфером. Промытые клетки ресуспендировали в 500 мкл воды и высевали по 100 мкл на чашки Петри с селективным агаром (0,67% "Yeast Nitrogen Base". Difco, 2% глюкозы, 2% агара). Трансформанты появлялись через 2-4 дня инкубации при 30oC.
Example 3. Obtaining a strain of yeast 20B12 containing the plasmid Yep40AB
The cells of the recipient strain of S. cerevisiae 20B12 [a trpl-189 pep4-3] were transformed with YEpGPD / hEGF plasmid DNA according to the method of Ito et al. [13]. The yeast colony from the agar plate was transferred to 50 ml of liquid YEPD medium and incubated overnight at 30 ° C. to an OD660 density of 1.0-2.0. The culture was centrifuged and the pellet was washed with a buffer of the following composition: 10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.1 mM EDTA (TE buffer). The washed cells were resuspended in 50 ml of TE buffer containing 0.1 M LiAc and incubated for 2 hours at 30 ° C. After centrifugation, the cells were suspended in 0.5 ml of LiAc / TE buffer, 10-20 μg of Yep40AB plasmid DNA was added and the mixture incubated for 30 min at 30 ° C. Then 1 ml of 50% PEG4000 was added, mixed and incubated for 1 hour at 30 ° C. Then heat shock followed for 5 minutes at 42 ° C. The cells were centrifuged and washed with TE buffer. The washed cells were resuspended in 500 μl of water and plated 100 μl per Petri dish with selective agar (0.67% Yeast Nitrogen Base. Difco, 2% glucose, 2% agar). Transformants appeared after 2-4 days of incubation at 30 o C.

Пример 4. Тестирование чЭФР в супернатанах культуральной среды рекомбинантных штаммов. Example 4. Testing hEFR in supernatans of the culture medium of recombinant strains.

Для анализа экспрессии производных чЭФР в трансформантах штамма 20B12 параллельно выращивали клоны 20B12/YEpGPD/hEGF, и в качестве отрицательного контроля - штамм 20B12/YEpGPD/SEC в 1 мл минимальной YNB-среды. После культивирования в течение 12 часов при 30oC по 0,5 ml суспензии клеток из девяти параллельных культур переносили в 10 мл YNB-среды с 0,5% казаминокислот и продолжали инкубирование в течение 48 часов. Супернатант культуральной среды получали после осаждения клеток.To analyze the expression of hEFF derivatives in transformants of strain 20B12, clones 20B12 / YEpGPD / hEGF were grown in parallel, and as a negative control, strain 20B12 / YEpGPD / SEC in 1 ml of minimal YNB medium. After culturing for 12 hours at 30 ° C., 0.5 ml of a suspension of cells from nine parallel cultures was transferred to 10 ml of YNB medium with 0.5% casamino acids and incubation continued for 48 hours. The supernatant of the culture medium was obtained after cell precipitation.

Определение содержания белка со свойствами чЭФР проводили методом иммуноферментного анализа с использованием поли- и моноклональных антител. На 96-луночные иммунологические пластины адсорбировали по 50 нг поликлональных кроличьих антител против чЭФР в течение 8 часов при 4oC. Все места неспецифического связывания белка блокировали 0,5% обезжиренным сухим молоком в буфере состава 0,15 М NaCl, 10 mM NaPi pH 7,4, 0,1% Tween 20 (PBS/Tween) в течение 30 мин. Затем супернатанты (в различных разведениях) переносили на пластины. В качестве положительного контроля использовали рекомбинантный hEGF фирмы "Serva". Пластины инкубировали в течение 2 часов при 37oC. После многократной промывки добавляли анти-hEGF mAb. После промывки инкубировали пластины с козлиными антимышиными антителами, коньюгированными с пероксидазой хрена (разведение 1:500, 2 часа при 37oC. Связанная пероксидаза выявлялась путем окрашивания в 0,1 М цитрат-натрийфосфатном буфере pH 5,0, содержащем 0,16% ортофенилендиамин и 0,08% H2O2. Через 15 мин реакцию останавливали добавлением 50 мкл 3М серной кислоты и определяли интенсивность поглощения при длине волны 492 нм в приборе "Multiscan" (фирма Flow). Данные, полученные для различных образцов, усредняли и сопоставляли с контрольными образцами чЭФР фирмы "Serva". Определенный таким образом уровень экспрессии чЭФР в штамме 20B12/Yep40AB составлял 10 мг/л культуральной среды при плотности 5•108 кл/мл.Determination of protein content with hEFF properties was carried out by enzyme-linked immunosorbent assay using poly - and monoclonal antibodies. 50 ng polyclonal rabbit anti-ChEFR rabbit antibodies were adsorbed onto 96-well immunological plates for 8 hours at 4 ° C. All non-specific protein binding sites were blocked with 0.5% skimmed milk powder in 0.15 M NaCl buffer, 10 mM NaPi pH 7.4, 0.1% Tween 20 (PBS / Tween) for 30 min. Then the supernatants (in various dilutions) were transferred onto plates. Recombinant hEGF from Serva was used as a positive control. The plates were incubated for 2 hours at 37 ° C. After repeated washing, anti-hEGF mAbs were added. After washing, plates with goat anti-mouse antibodies conjugated with horseradish peroxidase were incubated (dilution 1: 500, 2 hours at 37 ° C. Bound peroxidase was detected by staining with 0.1 M citrate-sodium phosphate buffer pH 5.0, containing 0.16% orthophenylenediamine and 0.08% H 2 O 2. After 15 minutes the reaction was stopped by adding 50 μl of 3M sulfuric acid and the absorbance was determined at a wavelength of 492 nm in a Multiscan instrument (Flow). Data obtained for various samples were averaged and compared with control samples hEFR company " Serva ". The level of hEFR expression thus determined in strain 20B12 / Yep40AB was 10 mg / L of culture medium at a density of 5 • 10 8 cells / ml.

Пример 5. Выделение чЭФР из супернатантов культуральной среды. Example 5. Isolation of hEFR from culture medium supernatants.

Культуральную среду, полученную после культивирования рекомбинантного штамма 20B12/Yep40AB в течение 48 часов в объеме 1 л среды YNB-CAA, центрифугировали (12 000 об/мин, 20 мин) и супернатант наносили на колонку (2х4 см) с Davisil C18 (90-130 мкм), уравновешенную 10% ацетонитрилом (2 объема). Колонку промывали 2 объемами 20% ацетонитрила с 0,1% ТФА. Рекомбинантный чЭФР элюировали 2 объемами 60% ацетонитрила, содержащего 0,1% ТФА при скорости потока 5 мл/мин. Элюат лиофилизировали с помощью Speed-Vac ("Savant") и проводили заключительную стадию очистки с помощью обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для этого препарат после лиофилизации растворяли в 0,1% ТФА, центрифугировали для отделения нерастворимых примесей и наносили на колонку mBondapak C18 (0,78 х 30 cm) фирмы "Waters". ЧЭФР элюировали с помощью линейного градиента концентрации ацетонитрила (0-60%) в 0,1% ТФА /фиг. 3/. The culture medium obtained after culturing the recombinant strain 20B12 / Yep40AB for 48 hours in a volume of 1 liter of YNB-CAA medium was centrifuged (12,000 rpm, 20 min) and the supernatant was applied to a column (2x4 cm) with Davisil C18 (90- 130 μm), balanced with 10% acetonitrile (2 volumes). The column was washed with 2 volumes of 20% acetonitrile with 0.1% TFA. Recombinant hEFR was eluted with 2 volumes of 60% acetonitrile containing 0.1% TFA at a flow rate of 5 ml / min. The eluate was lyophilized using Speed-Vac (Savant) and the final purification step was performed using reverse phase high performance liquid chromatography. For this, the drug after lyophilization was dissolved in 0.1% TFA, centrifuged to separate insoluble impurities, and applied to a Waters mBondapak C18 (0.78 x 30 cm) column. CHEFR was eluted using a linear gradient of acetonitrile concentration (0-60%) in 0.1% TFA / Fig. 3 /.

По данным SDS-электрофореза в 15% ПААГ чистота полученного препарата составляла более 98%. /фиг. 4/. According to SDS-electrophoresis in 15% SDS page, the purity of the resulting preparation was more than 98%. / Fig. 4/.

Литература
1. Scott J, Patterson S, Rall L, Bell GI, Crawford R, Penschow J, Niall H, Coghlan J The structure and biosynthesis of epidermal growth factor precursor. J Cell Sci Suppl 1985; 3:19-28
2. Schultz G, Khaw PT, Oxford K, MaCauley S, Van Setten G, Chegini N Growth factors and ocular wound healing. Eye 1994; 8(Pt 2): 184-187
3. Greenhalgh DG. The role of growth factors in wound healing. J Trauma. 1996 Jul 1; 41(1): 159-167.
Literature
1. Scott J, Patterson S, Rall L, Bell GI, Crawford R, Penschow J, Niall H, Coghlan J The structure and biosynthesis of epidermal growth factor precursor. J Cell Sci Suppl 1985; 3: 19-28
2. Schultz G, Khaw PT, Oxford K, MaCauley S, Van Setten G, Chegini N Growth factors and ocular wound healing. Eye 1994; 8 (Pt 2): 184-187
3. Greenhalgh DG. The role of growth factors in wound healing. J Trauma. 1996 Jul 1; 41 (1): 159-167.

4. Schultz G, et al. EGF and TGF-alpha in wound healing and repair. J Cell Biochem. 1991 Apr 1; 45(4): 346-352. 4. Schultz G, et al. EGF and TGF-alpha in wound healing and repair. J Cell Biochem. 1991 Apr 1; 45 (4): 346-352.

5. Cristiano RJ, et al. Epidermal growth factor mediated DNA delivery into lung cancer cells via the epidermal growth factor receptor. Cancer Gene Ther. 1996 Jan 1; 3(1): 4-10. 5. Cristiano RJ, et al. Epidermal growth factor mediated DNA delivery into lung cancer cells via the epidermal growth factor receptor. Cancer Gene Ther. 1996 Jan 1; 3 (1): 4-10.

6. Jinno H, et al. Epidermal growth factor receptor-dependent cytotoxic effect by an EGF-ribonuclease conjugate on human cancer cell lines-a trial for less immunogenic chimeric toxin. Cancer Chemother Pharmacol. 1996 Jan 1; 38(4): 303-308. 6. Jinno H, et al. Epidermal growth factor receptor-dependent cytotoxic effect by an EGF-ribonuclease conjugate on human cancer cell lines-a trial for less immunogenic chimeric toxin. Cancer Chemother Pharmacol. 1996 Jan 1; 38 (4): 303-308.

7. Ohno К, et al. Multi-drug delivery system using streptavidin-transforming growth factoralpha chimeric protein. DNA Cell Biol. 1996 May 1; 15(5): 401-406. 7. Ohno K, et al. Multi-drug delivery system using streptavidin-transforming growth factoralpha chimeric protein. DNA Cell Biol. 1996 May 1; 15 (5): 401-406.

8. Morioka-Fujimoto К, et al. Modified enterotoxin signal sequences increase secretion level of the recombinant human epidermal growth factor in Escherichia coli. J Biol Chem. 1991 Jan 25; 266(3): 1728-1732. 8. Morioka-Fujimoto K, et al. Modified enterotoxin signal sequences increase secretion level of the recombinant human epidermal growth factor in Escherichia coli. J Biol Chem. 1991 Jan 25; 266 (3): 1728-1732.

9. Yamagata H, Nakahama К., Suzuki Y, Kakinuma A, Tsukagoshi N, Udaka S Use of Bacillus brevis for efficient synthesis and secretion of human epidermal growth factor. Proc Natl Acad Sci USA 1989 May; 86(10): 3589-3593
10. Urdea MS, Merryweather JP, Mullenbach GT, Coit D, Heberlein U, Valenzuela P, Barr PJ Chemical synthesis of a gene for human epidermal growth factor urogastrone and its expression in yeast. Proc Natl Acad Sci USA 1983 Dec; 80(24): 7461-7465
11. Clare JJ, Romanes MA, Payment FB, Rowedder JE, Smith MA, Payne MM. Sreekrishna K, Henwood CA Production of mouse epidermal growth factor in yeast: high-level secretion using Pichia pastoris strains containing multiple gene copies. Gene 1991 Sep 15; 105(2): 205-212
12. Батчикова Н.В., Птицын Л.Р., Альтман И.Б., Степанов А.И., Ажаев А.Л. Химический синтез и клонирование гена эпидермального фактора роста человека Биоорган. Химия, 1988 т. 14, N 5 стр. 621-630.
9. Yamagata H, Nakahama K., Suzuki Y, Kakinuma A, Tsukagoshi N, Udaka S Use of Bacillus brevis for efficient synthesis and secretion of human epidermal growth factor. Proc Natl Acad Sci USA 1989 May; 86 (10): 3589-3593
10. Urdea MS, Merryweather JP, Mullenbach GT, Coit D, Heberlein U, Valenzuela P, Barr PJ Chemical synthesis of a gene for human epidermal growth factor urogastrone and its expression in yeast. Proc Natl Acad Sci USA 1983 Dec; 80 (24): 7461-7465
11. Clare JJ, Romanes MA, Payment FB, Rowedder JE, Smith MA, Payne MM. Sreekrishna K, Henwood CA Production of mouse epidermal growth factor in yeast: high-level secretion using Pichia pastoris strains containing multiple gene copies. Gene 1991 Sep 15; 105 (2): 205-212
12. Batchikova N.V., Ptitsyn L.R., Altman I.B., Stepanov A.I., Azhayev A.L. Chemical synthesis and cloning of the human epidermal growth factor gene Bioorgan. Chemistry, 1988 vol. 14, N 5 pp. 621-630.

13. Ausubel F.M., Brent R.G., Kingston R.E., Moore D.D., Seidman J.G., Smith J.A., Struhl K.A. Current Protocols in Molecular Biology. Massachusets General Hospital and Harvard Medical School, John Willey & Sons Inc., 1994. 13. Ausubel F.M., Brent R.G., Kingston R.E., Moore D.D., Seidman J.G., Smith J.A., Struhl K.A. Current Protocols in Molecular Biology. Massachusets General Hospital and Harvard Medical School, John Willey & Sons Inc., 1994.

14. Сидорович B.E., Королев С.В., Карпычев И.В., Эльдаров М.А., Скрябин К. Г. Набор векторов для направленного сортинга гетерологичных белков в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. Биотехнология, 1996, N 2, стр. 10-17. 14. Sidorovich B.E., Korolev SV, Karpychev IV, Eldarov MA, Skryabin K. G. A set of vectors for directed sorting of heterologous proteins in Saccharomyces cerevisiae yeast. Biotechnology, 1996, N 2, pp. 10-17.

Claims (1)

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisial 20 B 12, содержащий рекомбинантную плазмидную ДНК YEp 40 АВ, - ВКМ CR-349D - продуцент эпидермального фактора роста человека. The yeast strain Saccharomyces cerevisial 20 B 12 containing the recombinant plasmid DNA YEp 40 AB, VKM CR-349D, is a producer of human epidermal growth factor.
RU99103153/13A 1999-02-17 1999-02-17 Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor RU2150501C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99103153/13A RU2150501C1 (en) 1999-02-17 1999-02-17 Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99103153/13A RU2150501C1 (en) 1999-02-17 1999-02-17 Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2150501C1 true RU2150501C1 (en) 2000-06-10

Family

ID=20216045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99103153/13A RU2150501C1 (en) 1999-02-17 1999-02-17 Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2150501C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013112070A1 (en) * 2012-01-25 2013-08-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Изобиотех" Method for increasing the effectiveness of synthesizing end products using cell cultures
EA025626B1 (en) * 2013-10-11 2017-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Протеиновый контур" PRODUCER OF HUMAN EPIDERMAL GROWTH FACTOR (rhEGF)
CN113151343A (en) * 2021-04-01 2021-07-23 芜湖英特菲尔生物制品产业研究院有限公司 Preparation method of saccharomyces cerevisiae expression long-acting recombinant human EGF-HSA fusion protein and standard thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Urdea M.S. et al. Proc.Natl.Acad. Sci USA, 1983, v.80, p.7461-7465. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013112070A1 (en) * 2012-01-25 2013-08-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Изобиотех" Method for increasing the effectiveness of synthesizing end products using cell cultures
EA025626B1 (en) * 2013-10-11 2017-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Протеиновый контур" PRODUCER OF HUMAN EPIDERMAL GROWTH FACTOR (rhEGF)
CN113151343A (en) * 2021-04-01 2021-07-23 芜湖英特菲尔生物制品产业研究院有限公司 Preparation method of saccharomyces cerevisiae expression long-acting recombinant human EGF-HSA fusion protein and standard thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110845603B (en) Human collagen 17-type polypeptide, production method and use thereof
Clare et al. Production of mouse epidermal growth factor in yeast: high-level secretion using Pichia pastoris strains containing multiple gene copies
RU2283846C2 (en) Insulin precursor, method for production and use thereof
CN101121753B (en) Human serum albumin recombination fusion protein with continuous repairing function to multifarious skin cell
JPH08504561A (en) Production of recombinant human lactoferrin
LT3600B (en) Nucleic acid fragment which codes for human proapolipoprotein a-i
WO2024002149A1 (en) Recombinant type-iii collagen and method for preparing same
KR0132425B1 (en) Polypeptide and production thereof
CN102311503A (en) Recombinant human serum albumin / FGF fusion protein with continuous effect on restoration of a plurality of skin cells
RU2150501C1 (en) Strain of yeast saccharomyces cerevisiae vkm cr-349d as producer of human epidermal growth factor
EP3101035B1 (en) Bifunctional fusion protein, preparation method therefor, and use thereof
EP0147178A2 (en) Expression plasmids for improved production of heterologous protein in bacteria
CN113150173A (en) Recombinant human collagen peptide and preparation method and application thereof
US4714674A (en) Chemotactic assay for immunogenicity
CN110468143B (en) Preparation method and application of antibacterial peptide NZX
CN116554309A (en) Recombinant human III type collagen and preparation method and application thereof
Fantoni et al. Improved yields of full-length functional human FGF1 can be achieved using the methylotrophic yeast Pichia pastoris
WO1993013209A1 (en) Expression signal-peptide-free staphylokinases
Fujimori et al. Overproduction of biologically-active human nerve growth factor in Escherichia coli
CN104004097A (en) Recombinant human serum albumin/insulin-like growth factor fusion protein
US10563210B2 (en) Method for producing interleukin-2 protein using methylotrophic yeast
Kong et al. Pilot-scale fermentation, purification, and characterization of recombinant human Oncostatin M in Pichia pastoris
EP0667394A2 (en) Recombinant antibody produced by transformed Bacillus bacteria
CN108840953A (en) A kind of fusion protein and preparation method thereof being made of sheep interleukin 2, sheep interferon gamma and sheep interferon-tau
CN114075290B (en) CD40 targeting binding protein, its coding nucleic acid and use

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050218

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150218