RU2229517C1 - RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON - Google Patents

RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON Download PDF

Info

Publication number
RU2229517C1
RU2229517C1 RU2002129989/13A RU2002129989A RU2229517C1 RU 2229517 C1 RU2229517 C1 RU 2229517C1 RU 2002129989/13 A RU2002129989/13 A RU 2002129989/13A RU 2002129989 A RU2002129989 A RU 2002129989A RU 2229517 C1 RU2229517 C1 RU 2229517C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interferon
human alpha
alpha
pzifn2α
escherichia coli
Prior art date
Application number
RU2002129989/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002129989A (en
Inventor
ков Н.В. Бел (RU)
Н.В. Беляков
н Н.В. Вардан (RU)
Н.В. Варданян
Л.А. Денисов (RU)
Л.А. Денисов
Ю.П. Зеров (RU)
Ю.П. Зеров
Л.П. Коробицын (RU)
Л.П. Коробицын
Ю.Т. Калинин (RU)
Ю.Т. Калинин
Б.В. Мурашов (RU)
Б.В. Мурашов
А.М. Пивоваров (RU)
А.М. Пивоваров
О.В. Попов (RU)
О.В. Попов
А.А. Прокопьев (RU)
А.А. Прокопьев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Протеиновый контур"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Протеиновый контур" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Протеиновый контур"
Priority to RU2002129989/13A priority Critical patent/RU2229517C1/en
Publication of RU2002129989A publication Critical patent/RU2002129989A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229517C1 publication Critical patent/RU2229517C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, molecular biology, protein engineering. SUBSTANCE: invention relates to technology for preparing recombinant proteins and can be used for preparing human recombinant alpha-2b-interferon. Recombinant plasmid DNA pZIFN2α encoding synthesis of human alpha-2b-interferon with the size 3337 base pairs comprises DNA fragment Nde I-Not I with the size 525 base pairs involving nucleotide sequence encoding human alpha-2b-interferon, DNA fragment Not I-Nde I of plasmid pLEX with the size 2812 base pairs. The strain of bacterium Escherichia coli ZIFN2α is a producer of human recombinant alpha-2b-interferon is prepared by transformation of microorganisms Escherichia coli with plasmid pZIFN2α. Invention provides preparing highly productive strain of Escherichia coli ZIFN2α that can be used for industrial synthesis of human alpha-2b-interferon. EFFECT: valuable properties of strain. 3 cl, 3 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к технологии получения рекомбинантных белков.The invention relates to biotechnology, and in particular to a technology for producing recombinant proteins.

Терапевтически значимые белки, полученные на основе технологии рекомбинантных ДНК, в последние годы получили широкое распространение для лечения широкого круга заболеваний. К наиболее распространенным препаратам данного класса относятся, в частности, альфа-интерфероны человека.Therapeutically significant proteins derived from recombinant DNA technology have been widely used in recent years to treat a wide range of diseases. The most common drugs of this class include, in particular, human alpha interferons.

Известны способы получения лейкоцитарного интерферона человека из лейкоцитов крови человека с вирусной индукцией (авт. св. СССР №297296, 1970, кл. С 12 N 15/00; №1366064, 1983; пат. РФ №1364343, 1984; №1709615, 1990; №1713591, 1986; №2066188, 1993, кл. С 12 N 15/00).Known methods for producing human leukocyte interferon from human blood leukocytes with viral induction (ed. St. USSR No. 297296, 1970, class C 12 N 15/00; No. 1366064, 1983; Pat. RF No. 1364343, 1984; No. 1709615, 1990 ; No. 1713591, 1986; No. 2066188, 1993, class C 12 N 15/00).

Основными недостатками этого подхода являются сложность и дороговизна масштабирования, высокая вероятность контаминации конечного продукта вирусами человека и невысокий выход конечного продукта. Технология рекомбинантных ДНК позволяет исключить эти ограничения. Важно отметить, что белки, для которых посттрансляционные изменения (например, гликозилирование) не являются существенными, могут быть получены в прокариотических системах.The main disadvantages of this approach are the complexity and high cost of scaling, the high probability of contamination of the final product by human viruses and the low yield of the final product. Recombinant DNA technology eliminates these limitations. It is important to note that proteins for which post-translational changes (e.g. glycosylation) are not significant can be obtained in prokaryotic systems.

Так, известно, что для получения альфа-интерферонов человека в качестве реципиента используется Pseudomonas. Putida (пат. РФ №1616143, 1995, кл. C 12 N 15/21).So, it is known that Pseudomonas is used as a recipient to obtain human alpha interferons. Putida (Pat. RF No. 1616143, 1995, class C 12 N 15/21).

Основным недостатком этого реципиента является невысокая продуктивность и неспособность к формированию телец включения. Следствием этого является трудоемкость и многостадийность процесса выделения продукта, а также низкий его выход.The main disadvantage of this recipient is the low productivity and inability to form inclusion bodies. The consequence of this is the complexity and multi-stage process of the selection of the product, as well as its low yield.

С другой стороны, широко используемые штаммы-продуценты на основе Е. Coli (пат. РФ №2118366, 1998, C 12 N 15/21, №1312962, 1994, C 12 N 15/19, №1312961, 1994, C 12 N 15/19) характеризуются недостаточно высоким (100-300 мкг/мл) уровнем экспрессии интерферона и недостаточной стабильностью.On the other hand, widely used producer strains based on E. Coli (US Pat. RF No. 21118366, 1998, C 12 N 15/21, No. 1312962, 1994, C 12 N 15/19, No. 1312961, 1994, C 12 N 15/19) are characterized by insufficiently high (100-300 μg / ml) level of expression of interferon and lack of stability.

Наиболее близким (прототип) по совокупности существенных признаков к заявляемому продуценту является пат. РФ №2165455, 2001, кл. C 12 N 15/21, согласно которому рекомбинантная плазмида pSS5, кодирующая синтез рекомбинантного альфа-2b-интерферона под триптофановым промотором, содержит ген устойчивости к канамицину. Согласно прототипу достигается относительно высокий (до 800 мкг/мл) уровень экспрессии при оптической плотности бактериальной культуры 15-16 ОЕ, т.е. примерно 30 мкг целевого продукта на 1 мг клеточной массы. Одним из существенных недостатков данного штамма является, практически, конститутивный синтез интерферона на протяжении всего процесса культивирования. Действительно, хотя ген, контролирующий синтез интерферона, и находится под контролем триптофанового промотора, но в среде для культивирования (кислотный гидролизат казеина) триптофан отсутствует и синтез начинается сразу же после внесения инокулята. Это обстоятельство может приводить к повышенному уровню протеолиза конечного продукта. Другим недостатком является невысокая стабильность конструкции, что явствует из необходимости проведения всего процесса культивирования под селективным давлением высоких концентраций канамицина. С одной стороны, при дальнейшем выделении готового продукта с неизбежностью потребуется проведение контроля на остаточный антибиотик, а с другой стороны, для поддержания работоспособности продуцента требуется постоянная селекционная работа со штаммом. И, наконец, высокий уровень экспрессии на единицу объема культивирования при столь высоких оптических плотностях культуры означает невысокую пропорцию целевого продукта в клеточной биомассе, а именно это определяет технологичность и, в конечном счете, экономику процесса в целом.The closest (prototype) in the aggregate of essential features to the claimed producer is US Pat. RF №2165455, 2001, class C 12 N 15/21, according to which the recombinant plasmid pSS5 encoding the synthesis of recombinant alpha-2b-interferon under the tryptophan promoter contains the kanamycin resistance gene. According to the prototype, a relatively high (up to 800 μg / ml) expression level is achieved at an optical density of the bacterial culture of 15-16 OE, i.e. approximately 30 μg of the target product per 1 mg of cell mass. One of the significant disadvantages of this strain is, in fact, constitutive synthesis of interferon throughout the entire cultivation process. Indeed, although the gene that controls the synthesis of interferon is under the control of the tryptophan promoter, tryptophan is absent in the culture medium (casein acid hydrolyzate) and the synthesis begins immediately after the inoculum is introduced. This circumstance can lead to an increased level of proteolysis of the final product. Another disadvantage is the low structural stability, which is evident from the need for the entire cultivation process under selective pressure of high concentrations of kanamycin. On the one hand, with the further isolation of the finished product, it will inevitably require control over the residual antibiotic, and on the other hand, constant breeding with the strain is required to maintain the producer’s working capacity. And finally, a high level of expression per unit volume of cultivation at such high optical densities of the culture means a low proportion of the target product in the cellular biomass, and this determines technological effectiveness and, ultimately, the economy of the process as a whole.

Техническая задача, решаемая в заявляемом способе получения рекомбинантного штамма-продуцента альфа-интерферона, заключается в создании высокопродуктивного стабильного штамма, пригодного для промышленного культивирования.The technical problem solved in the present method for producing a recombinant producer strain of alpha-interferon is to create a highly productive stable strain suitable for industrial cultivation.

Поставленная задача решается посредством создания рекомбинантной плазмидной ДНК pZIFN2α и штамма Escherichia coli ZIFN2α.The problem is solved by creating recombinant plasmid DNA pZIFN2α and strain Escherichia coli ZIFN2α.

Плазмида pZIFN2α (см. фиг.1) имеет 3337 пар оснований (п.о.) и характеризуется наличием следующих фрагментов:Plasmid pZIFN2α (see Fig. 1) has 3337 base pairs (bp) and is characterized by the presence of the following fragments:

NdeI-NotI - фрагмент ДНК размером 525 п.о., включающий последовательность полусинтетического гена альфа-2b-интерферона человека;NdeI-NotI - a 525 bp DNA fragment comprising the sequence of the semisynthetic human alpha-2b interferon gene;

NotI-NdeI - фрагмент ДНК плазмиды pLEX размером 2812 п.о. (PL Expression Sistems, Cat. №K450-01, Invitrogen, США).NotI-NdeI is a 2812 bp pLEX plasmid DNA fragment (P L Expression Sistems, Cat. No. K450-01, Invitrogen, USA).

На фиг.2 (нуклеотидная последовательность плазмиды pZIFN2α, а также аминокислотная последовательность рекомбинантного белка альфа-2b-интерферона человека, выровненная относительно своего гена) представлена последовательность нуклеотидов плазмиды pZIFN2α.Figure 2 (the nucleotide sequence of plasmid pZIFN2α, as well as the amino acid sequence of the recombinant human alpha-2b-interferon protein, aligned with its gene) presents the nucleotide sequence of plasmid pZIFN2α.

Штамм Escherichia coli ZIFN2α получен трансформацией клеток Escherichia coli GI724 плазмидой pZIFN2α с использованием традиционной генно-инженерной технологии.The strain Escherichia coli ZIFN2α was obtained by transformation of Escherichia coli GI724 cells with plasmid pZIFN2α using traditional genetic engineering technology.

Штамм Е. cоli ZIFN2α характеризуется следующими признаками:Strain E. coli ZIFN2α is characterized by the following features:

Культурально-морфологические свойства:Cultural and morphological properties:

Грамотрицательные прямые палочки с закругленными краями, размером 1,1-1,5×2,0-3,0 мкм, одиночные, спор и капсул не образуют.Gram-negative straight sticks with rounded edges, size 1.1-1.5 × 2.0-3.0 microns, single, spores and capsules do not form.

Клетки хорошо растут на простых питательных средах. На агаризованной среде - колонии гладкие, круглые, слабовыпуклые, край ровный. В жидких средах образуют равномерную светорассеивающую суспензию.Cells grow well on simple nutrient media. On an agar medium, the colonies are smooth, round, slightly convex, and the edge is even. In liquid media form a uniform light-scattering suspension.

Клетки растут в интервале температур от 8 до 43°С, интервал для культивирования - 28-38°С, оптимум роста при 37°С. Интервал рН 5-7.Cells grow in the temperature range from 8 to 43 ° C, the interval for cultivation is 28-38 ° C, the optimum growth at 37 ° C. The pH range is 5-7.

Катаболизируют D-глюкозу и другие углеводы с образованием кислоты и газа, не сбраживают лактозу.Catabolize D-glucose and other carbohydrates with the formation of acid and gas, do not ferment lactose.

Не образуют H2S, но гидролизуют мочевину.They do not form H 2 S, but hydrolyze urea.

Аэроб. Температурный диапазон роста 5-40°С при оптимуме рН 6,5-7,5.Aerobe. The temperature range of growth is 5-40 ° C at optimum pH 6.5-7.5.

Способ, условия размножения штамма:Method, conditions for the propagation of the strain:

Культивирование при температуре 28-30°С в течение 6-8 ч в термостате или на качалке в среде М9 (см.: Маниатис Т. и др., 1984), содержащей 2% кислотного гидролизата казеина, 1% глюкозы, 0,5% дрожжевого экстракта, 100 мкг/мл ампициллина.Cultivation at a temperature of 28-30 ° C for 6-8 hours in a thermostat or on a rocking chair in M9 medium (see: Maniatis T. et al., 1984) containing 2% casein acid hydrolyzate, 1% glucose, 0.5 % yeast extract, 100 μg / ml ampicillin.

Способ, условия хранения:Method, storage conditions:

Хранится в суспензии 6-8-часовой культуры с 15% глицерином при минус 70°С (±10°С); срок хранения штамма - 2 года; частота обновления штамма -1 раз в 6 месяцев.It is stored in a suspension of a 6-8-hour culture with 15% glycerol at minus 70 ° С (± 10 ° С); the shelf life of the strain is 2 years; strain renewal frequency -1 time in 6 months.

Генетические особенности:Genetic features:

Штамм Escherichia coli ZIFN2α дефектен по β-галактозидазе, содержит сI репрессор под контролем триптофанового промотора (генотип F-, λ-, laqIq, lacPL8, ampC::Ptrp cI, mcrA, mcrB, INV(rnnD-rnnE) и несет плазмиду pZIFN2α.The strain Escherichia coli ZIFN2α is defective in β-galactosidase, contains a cI repressor under the control of the tryptophan promoter (genotype F - , λ - , laqI q , lacPL8, ampC :: P trp cI, mcrA, mcrB, INV (rnnD-rnnE) and carries pZIFN2α.

Плазмида pZIFN2α содержит последовательность Ori ColE1, необходимую для репликации, ген В1a, контролирующий устойчивость к ампициллину, и ген интерферона 2α человека под контролем PL промотора из бактериофага λ. Размер плазмиды - 3337 п.о.Plasmid pZIFN2α contains the Ori ColE1 sequence necessary for replication, the B1a gene controlling ampicillin resistance, and the human interferon 2α gene under the control of the P L promoter from bacteriophage λ. The size of the plasmid is 3337 bp

Пример 1. Получение рекомбинантной плазмиды.Example 1. Obtaining a recombinant plasmid.

Технология получения плазмиды pZIFN2α включает следующие этапы:The technology for plasmid pZIFN2α includes the following steps:

- получение полусинтетического гена альфа-интерферона;- obtaining a semi-synthetic alpha interferon gene;

- конструирование рекомбинантной плазмиды pZIFN2α.- the construction of a recombinant plasmid pZIFN2α.

Получение полусинтетического гена альфа-интерферона:Obtaining a semi-synthetic alpha-interferon gene:

Для клонирования гена альфа-интерферона был использован метод прямой полимеразной цепной реакции (ПЦР) для амплификации фрагмента ДНК из тотальной геномной плацентарной ДНК человека, содержащей ген, кодирующий альфа-интерферон. Для амплификации использовали два праймера: 1 и 2, нуклеотидная последовательность которых была составлена на основе известной первичной структуры гена альфа-2b-интерферона человека (ACCESSION J00207, GenBank NCBI).For cloning the alpha interferon gene, the direct polymerase chain reaction (PCR) method was used to amplify a DNA fragment from human total genomic placental DNA containing the gene encoding alpha interferon. Two primers were used for amplification: 1 and 2, the nucleotide sequence of which was based on the known primary structure of the human alpha-2b interferon gene (ACCESSION J00207, GenBank NCBI).

1 - 5' CTCATATGTGTGATCTGCCTCAAACCCAC - 3'1 - 5 'CTCATATGTGTGATCTGCCTCAAACCCAC - 3'

2 - 5' GTAAGCTTATCATTCCTTACTTCTTAAACT - 3'2 - 5 'GTAAGCTTATCATTCCTTACTTCTTAAACT - 3'

Данную и последующие ПЦР реакции проводили в следующих условиях:This and subsequent PCR reactions were carried out under the following conditions:

10 мМ Трис-НСl рН 8.3, 50 мМ KCl, 200 мкМ каждого из дНТФ, 200 нМ каждого из праймеров, 100 нг матричной ДНК и 2.5 ед. Taq-полимеразы.10 mM Tris-Hcl pH 8.3, 50 mM KCl, 200 μM each of dNTPs, 200 nM of each of the primers, 100 ng of template DNA and 2.5 units. Taq polymerase.

Процесс амплификации состоял из следующих стадий: 2 цикла (95°С 1 мин, 55°С 1 мин, 72°С 1 мин) и 35 циклов (95°С 10 с, 58°С 15 с, 72°С 40 с) и инкубация при 72°С 2 мин. Полученный фрагмент ДНК размером 515 п.о. клонировали в вектор pGEM-T Easy (Promega, США), в соответствии с протоколом набора. Структуру клонированного фрагмента подтверждали определением нуклеотидной последовательности. В результате была получена плазмида pGIFN2α размером 3530 п.о., в которой ДНК гена альфа-2b-интерферона фланкирована сайтами рестрикции NdeI и NotI.The amplification process consisted of the following stages: 2 cycles (95 ° С 1 min, 55 ° С 1 min, 72 ° С 1 min) and 35 cycles (95 ° С 10 s, 58 ° С 15 s, 72 ° С 40 s) and incubation at 72 ° C for 2 minutes The resulting 515 bp DNA fragment cloned into the pGEM-T Easy vector (Promega, USA) according to the kit protocol. The structure of the cloned fragment was confirmed by nucleotide sequence determination. As a result, a 3530 bp plasmid pGIFN2α was obtained, in which the DNA of the alpha-2b interferon gene is flanked by the NdeI and NotI restriction sites.

Мутагенез гена альфа-интерферона заключался в замене редко встречающихся триплетов в Е. coli, кодирующих соответствующие аминокислоты на часто встречающиеся триплеты в Е. coli, кодирующие эти же аминокислоты. Мутагенез проводится методом ПЦР. Для амплификации ДНК использовали праймеры 3 и 2:Mutagenesis of the alpha-interferon gene consisted in replacing rare triplets in E. coli encoding the corresponding amino acids by frequently occurring triplets in E. coli encoding the same amino acids. Mutagenesis is carried out by PCR. For DNA amplification, primers 3 and 2 were used:

3 - 5' CTCATATGTGTGATCTGCCTCAAACCCACAGCCTGGGTAGCC3 - 5 'CTCATATGTGTGATCTGCCTCAAACCCACAGCCTGGGTAGCC

GTCGTACCTTGATGCTCCTGGCACAGATGCGTCGTATCTCTC - 3'GTCGTACCTTGATGCTCCTGGCACAGATGCGTCGTATCTCTC - 3 '

2 - 5' GTAAGCTTATCATTCCTTACTTCTTAAACT - 3'2 - 5 'GTAAGCTTATCATTCCTTACTTCTTAAACT - 3'

В реакции ПЦР ДНК плазмиды pGIFN2α использовали в качестве матрицы. Реакцию проводили в тех же условиях, но при использовании 2,5 ед. LR-полимеразы. Полученный фрагмент размером 515 п.о. (фиг.3 - последовательность рекомбинантного гена альфа-2b-интерферона человека, приведенная на фиг. 2 с фланкирующими сайтами рестрикции NdeI и NotI, подчеркнуты инициирующий (ATG) и терминирующий (TGA) кодоны) клонировали в вектор pGEM-T Easy (Promega, США) в соответствии с протоколом набора. Структуру клонированного фрагмента подтверждали определением нуклеотидной последовательности. В результате была получена плазмида pGZIFN2α размером 3530 п.о., в которой ДНК гена альфа-интерферона фланкирована сайтами рестрикции NdeI и NotI.In the PCR reaction, the DNA of plasmid pGIFN2α was used as a template. The reaction was carried out under the same conditions, but using 2.5 units. LR polymerase. The resulting 515 bp fragment. (Fig. 3 is the sequence of the recombinant human alpha-2b-interferon gene shown in Fig. 2 with flanking restriction sites NdeI and NotI, the initiation (ATG) and terminating (TGA) codons are underlined) were cloned into the pGEM-T Easy vector (Promega, USA) in accordance with the recruitment protocol. The structure of the cloned fragment was confirmed by nucleotide sequence determination. As a result, a plasmid pGZIFN2α of 3530 bp was obtained, in which the DNA of the alpha interferon gene is flanked by the NdeI and NotI restriction sites.

Конструирование рекомбинантной плазмиды pZIFN2α:Construction of the recombinant plasmid pZIFN2α:

Для получения рекомбинантной плазмиды pZIFN2α плазмиду pGZIFN2α обрабатывали ферментами рестрикции NdeI - NotI и ДНК фрагмент размером 525 п.о., содержащий последовательность модифицированного гена альфа-интерферона, клонировали в плазмидный вектор pLEX (PL Expression Sistems, Cat. №K450-01, Invitrogen, США), обработанный этими же рестриктазами. Лигированной ДНК трансформировали клетки штамма Е. coli DH10B/R, клетки высевали на среду LB, содержащую 100 мкг/мл ампициллина и инкубировали 12 ч при 37°С. Клоны, устойчивые к ампициллину, пересеивали, выделяли из них плазмидную ДНК, проводили ее рестрикционный анализ и определяли нуклеотидную последовательность.To obtain the recombinant plasmid pZIFN2α, the plasmid pGZIFN2α was treated with NdeI - NotI restriction enzymes and a 525 bp DNA fragment containing the sequence of the modified alpha interferon gene was cloned into the pLEX plasmid vector (P L Expression Sistems, Cat. No. K450-01, Invitrogen , USA) treated with the same restriction enzymes. The ligated DNA was transformed with E. coli strain DH10B / R, the cells were plated on LB medium containing 100 μg / ml ampicillin and incubated for 12 hours at 37 ° C. Ampicillin-resistant clones were seeded, plasmid DNA was isolated from them, restriction analysis was performed, and the nucleotide sequence was determined.

В результате была получена рекомбинантная плазмида pZIFN2α, кодирующая синтез рекомбинантного альфа-2-интерферона человека, размером 3337 п.о., круговая схема которой приведена на фиг. 1 (круговая схема плазмиды pZIFN2α).As a result, a recombinant plasmid pZIFN2α encoding the synthesis of recombinant human alpha-2-interferon, 3337 bp in size, the circular scheme of which is shown in FIG. 1 (circular scheme of plasmid pZIFN2α).

Пример 2. Получение штамма Е. coli ZIFN2α - продуцента интерферона.Example 2. Obtaining a strain of E. coli ZIFN2α - producer of interferon.

Штамм-продуцент альфа-интерферона Е. coli ZIFN2α получали путем трансформации клеток Е. coli GI724 (F-, λ-, laqIq, lacPL8, ampC::Ptrp cI, mcrA, mcrB, INV(rnnD-rnnE) рекомбинантной плазмидой pZIFN2α с последующим отбором рекомбинантных клонов на среде с ампициллином при 30°С и с количественным определением альфа-интерферона в экстрактах клеток методом иммуноферментного анализа (тест-система ПроКон IF2, ООО “Протеиновый контур”, Россия), выращенных до оптической плотности 0,5-0,7 о.е. в среде М9, содержащей 20% кислотного гидролизата казеина (Difco, США), 1% глюкозы, 100 мкг/мл ампициллина при температуре 30°С. Синтез альфа-интерферона индуцировали добавлением триптофана до концентрации 100 мкг/мл и подъемом температуры до 37°С. Культивирование продолжали до оптической плотности культуральной среды 10-12 о.е., после чего биомассу отделяли центрифугированием и подвергали анализу.The E. coli alpha interferon producing strain ZIFN2α was obtained by transforming E. coli GI724 cells (F - , λ - , laqI q , lacPL8, ampC :: P trp cI, mcrA, mcrB, INV (rnnD-rnnE) with the recombinant plasmid pZIFN2α followed by selection of recombinant clones in a medium with ampicillin at 30 ° C and quantitative determination of alpha-interferon in cell extracts by enzyme-linked immunosorbent assay (ProCon IF2 test system, Protein circuit LLC, Russia) grown to an optical density of 0.5- 0.7 pu in M9 medium containing 20% casein acid hydrolyzate (Difco, USA), 1% glucose, 100 μg / ml ampicillin at a temperature of 30 ° C. Alpha interferon synthesis was induced by adding tryptophan to a concentration of 100 μg / ml and raising the temperature to 37 ° C. Cultivation was continued until the optical density of the culture medium was 10-12 pu, after which the biomass was separated by centrifugation and subjected to analysis .

Выделенные и подвергнутые анализу 5 случайных клонов показали уровни продукции 400, 750, 110, 540 и 255 мкг интерферона на 1 мл культуральной жидкости. Наиболее продуктивный клон был подвергнут реклонированию. Полученные субклоны характеризовались стабильным уровнем продукции в интервале 700-800 мкг/мл и были использованы для создания банка клеток и депонирования.Isolated and analyzed 5 random clones showed production levels of 400, 750, 110, 540 and 255 μg of interferon per 1 ml of culture fluid. The most productive clone has been reclone. The resulting subclones were characterized by a stable production level in the range of 700-800 μg / ml and were used to create a cell bank and deposit.

Пример 3. Крупномасштабное культивирование штамма Е. coli ZIFN2αExample 3. Large-scale cultivation of E. coli strain ZIFN2α

Культивирование проводили в лабораторном ферментере емкостью 10 л в объеме 8 л питательной среды М9 с добавками 20% кислотного гидролизата казеина (Difco, США), 1% глюкозы, 100 мкг/мл ампициллина при температуре 30°С. Инокулят для засева ферментера представлял собой ночную культуру, выращенную на качалке в той же среде. Ферментацию проводили на протяжении 9 часов в условиях, стандартных для культивирования аналогичных штаммов Е. Соli. На протяжении всего культивирования отбирали пробы для контроля оптической плотности при λ=460 нм, уровня продукции альфа-интерферона, содержания ампициллина, количества жизнеспособных клеток и клеток, содержащих плазмиду. Данные приведены в таблице.Cultivation was carried out in a 10-liter laboratory fermenter in an 8-liter volume of M9 growth medium supplemented with 20% casein acid hydrolyzate (Difco, USA), 1% glucose, and 100 μg / ml ampicillin at a temperature of 30 ° С. The inoculum for inoculation of the fermenter was a nocturnal culture grown on a rocking chair in the same medium. Fermentation was carried out for 9 hours under conditions standard for the cultivation of similar strains of E. Coli. Throughout the cultivation, samples were taken to control the optical density at λ = 460 nm, the level of production of alpha-interferon, the content of ampicillin, the number of viable cells and cells containing the plasmid. The data are given in the table.

Figure 00000002
Figure 00000002

В результате культивирования было собрано 77,7 г биомассы, содержащей 4,4 г альфа-2b-интерферона человека. Продуктивность штамма составила 56,6 мкг/мг биомассы. Из данных таблицы видно, что несмотря на отсутствие в питательной среде ампициллина, полностью разрушенного бета-лактамазой, накопившейся в инокуляте, заметной потери плазмиды в процессе культивирования не происходит, т.е. штамм является достаточно стабильным даже в условиях отсутствия селективного давления.As a result of cultivation, 77.7 g of biomass containing 4.4 g of human alpha-2b-interferon was collected. The strain productivity was 56.6 μg / mg biomass. It can be seen from the table that despite the absence of ampicillin completely destroyed by beta-lactamase accumulated in the inoculum in the nutrient medium, there is no noticeable plasmid loss during cultivation, i.e. the strain is quite stable even in the absence of selective pressure.

Claims (2)

1. Рекомбинантная плазмидная ДНК pZIFN2α, кодирующая синтез альфа-2b-интерферона человека, размером 3337 п.о., содержащая NdeI-NotI фрагмент ДНК размером 525 п.о., включающий нуклеотидную последовательность, кодирующую альфа-2b-интерферон человека, NotI-NdeI фрагмент ДНК плазмиды pLEX размером 2812 п.о. и имеющая нуклеотидную последовательность, представленную на рис.2.1. Recombinant plasmid DNA pZIFN2α encoding the synthesis of human alpha-2b-interferon, 3337 bp, containing an NdeI-NotI DNA fragment of 525 bp, including the nucleotide sequence encoding human alpha-2b-interferon, NotI- NdeI pLEX plasmid DNA fragment 2812 bp in size and having the nucleotide sequence shown in Fig. 2. 2. Штамм бактерий Escherichia coli ZIFN2α - трансформированный рекомбинантной плазмидной ДНК по п.1 - продуцент рекомбинантного альфа-2b-интерферона человека.2. The bacterial strain Escherichia coli ZIFN2α - transformed with recombinant plasmid DNA according to claim 1 - producer of recombinant human alpha-2b-interferon.
RU2002129989/13A 2002-11-12 2002-11-12 RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON RU2229517C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129989/13A RU2229517C1 (en) 2002-11-12 2002-11-12 RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129989/13A RU2229517C1 (en) 2002-11-12 2002-11-12 RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002129989A RU2002129989A (en) 2004-05-10
RU2229517C1 true RU2229517C1 (en) 2004-05-27

Family

ID=32679184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002129989/13A RU2229517C1 (en) 2002-11-12 2002-11-12 RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229517C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0946711B1 (en) Improved expression vectors
US20070020634A1 (en) Composition of orthogonal glutamyl-trna and aminoacyl-trna synthetase pairs and uses thereof
WO2023045682A1 (en) Method for increasing soluble expression quantity of polypeptide
KR20200010285A (en) Genomic Engineering of Biosynthetic Pathways Inducing Increased NADPH
CN111117942B (en) Genetic engineering bacterium for producing lincomycin and construction method and application thereof
CN113943690B (en) Citrobacter welchii tpiA gene knockout mutant strain and application thereof
RU2229517C1 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pZIFN2α ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON AND STRAIN ESCHERICHIA COLI AS PRODUCER OF HUMAN ALPHA-2b-INTERFERON
CN113583931B (en) Citrobacter williamsii ansB gene knockout mutant strain and application thereof
CN110878293B (en) Application of bacillus licheniformis with deletion of yceD gene in production of heterologous protein
CN114230644A (en) GP32 protein mutant, recombinant vector, and construction method and application thereof
CN114672525A (en) Biosynthesis method and application of N-acetyl-5-methoxytryptamine
WO2021217597A1 (en) Heat-resistant dna polymerase mutant having high amplification activity
CN112410353A (en) fkbS gene, genetic engineering bacterium containing fkbS gene, and preparation method and application of fkbS gene
CN104726471A (en) L-glutamate oxidase gene from streptomyces diastatochromogenes as well as preparation method and application thereof
CN111607548B (en) Recombinant escherichia coli for producing mannan and application thereof
CN112592954B (en) Application of gene GliT as screening marker gene in resistance screening
US20210355434A1 (en) Methods of Producing Cannabinoids
EP1673442B1 (en) Transgenic organisms with lower growth temperature
KR101175725B1 (en) Novel Gram-positive Bacteria Expression System
JP2009514506A (en) E. Plasmid-free clone of E. coli strain DSM6601
SU1703690A1 (en) Recombinant plasmid dna pvn22, encoding human interferon @@@-i1 synthesis, and the strain of bacterium pseudomonas sp - a producer of human interferon @@@-i1
CN118272339A (en) Protein, preparation method and application thereof, biological material and application thereof
JP2022554070A (en) Large vectors and methods for high-yield production
CN117965587A (en) Bacterial strain containing hok/sok genes and preparation and application thereof
WO2023193837A1 (en) Expression vector for production of recombinant proteins in prokaryotic host cells