RU2231545C1 - Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig - Google Patents

Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig Download PDF

Info

Publication number
RU2231545C1
RU2231545C1 RU2002135929/13A RU2002135929A RU2231545C1 RU 2231545 C1 RU2231545 C1 RU 2231545C1 RU 2002135929/13 A RU2002135929/13 A RU 2002135929/13A RU 2002135929 A RU2002135929 A RU 2002135929A RU 2231545 C1 RU2231545 C1 RU 2231545C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pbig
bovine
yeast
interferon
gene
Prior art date
Application number
RU2002135929/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002135929A (en
Inventor
А.Е. Градобоева (RU)
А.Е. Градобоева
М.В. Падкина (RU)
М.В. Падкина
Л.В. Парфенова (RU)
Л.В. Парфенова
Е.В. Самбук (RU)
Е.В. Самбук
М.Н. Смирнов (RU)
М.Н. Смирнов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Биотех"
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 "Биотех" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Биотех"
Priority to RU2002135929/13A priority Critical patent/RU2231545C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231545C1 publication Critical patent/RU2231545C1/en
Publication of RU2002135929A publication Critical patent/RU2002135929A/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: biotechnology, genetic engineering, veterinary science, molecular biology.
SUBSTANCE: invention can be used in microbiological industry and agriculture. Plasmid DNA pBIG providing the biosynthesis of bovine intracellular gamma-interferon is constructed by excision of yeast Saccharomyces cerevisiae gene MFα prepro-region from bacterial-yeast vector pPIC9 with restriction endonucleases Bam HI and Xho I. The yeast strain Pichia pastoris PS105(pBIG) as a producer of bovine intracellular immune interferon is obtained and deposited in All-Russian collection of industrial microorganisms at number VKPM-Y-2990. Application of invention provides preparing the bovine intracellular gamma-interferon with the enhanced yield.
EFFECT: improved preparing method, valuable biological properties of strain.
4 cl

Description

Изобретение относится к биотехнологии, генной инженерии, микробиологической промышленности, ветеринарии и сельскому хозяйству и представляет собой дрожжевой штамм - продуцент иммунного интерферона быка, содержащий сконструированную in vitro плазмиду, которая обеспечивает синтез внутриклеточного иммунного интерферона быка.The invention relates to biotechnology, genetic engineering, the microbiological industry, veterinary medicine and agriculture, and is a yeast strain producing a bovine immune interferon containing a plasmid constructed in vitro that provides synthesis of the bovine intracellular immune interferon.

Иммунный интерферон, гамма-интерферон, относится к обширной группе эволюционно родственных белков, получивших название интерферонов. Образование гамма-интерферона происходит в Т-лимфоцитах и ЕК-клетках (естественных киллерах) под воздействием соответственно вирусов и опухолевых клеток. Гамма-интерферон активирует специфический клеточный иммунитет, стимулирует цитотоксичность макрофагов, повышает устойчивость организма к различным инфекциям. Показано, что бычий, свиной иммунные интерфероны повышают бактерицидную и фунгицидную активность макрофагов и являются эффективными препаратами для лечения различных заболеваний животных (Kishko I.H., Vasilenko M.I. Mikrobiol. Z., 1998, v.60, p.65-75; Zhang Z.D. et al., Arch. Virol., 2002, v.147, p.2157-2167). Использование интерферонов для лечения заболеваний различной этиологии имеет существенные преимущества по сравнению с традиционными антибиотиками и химиотерапевтическими препаратами за счет широкого спектра действия, обусловленного активацией иммунной системы, и из-за отсутствия побочных эффектов. По мнению экспертов Всемирной Организации Здравоохранения цитокиновая терапия особенно актуальна в связи с опасностью появления в продуктах питания патогенных микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам (Lowenthal J.W. et al., Vet. Immun. Immunopathol, 1999, v.15, р.183-188). Кроме того, гамма-интерферон является противоопухолевым агентом, активирует антинеопластическую функцию макрофагов. Показано, что рекомбинантный гамма-интерферон быка подавляет in vitro репликацию вируса лейкоза крупного рогатого скота (Sentsui H. et al., Cytokine, 2001, v.16, p.227-231). Учитывая, что это заболевание является широко распространенным, необходимость подобного лекарственного средства для ветеринарии и сельского хозяйства не вызывает сомнения.Immune interferon, gamma-interferon, belongs to a large group of evolutionarily related proteins, called interferons. The formation of gamma interferon occurs in T-lymphocytes and EC cells (natural killers) under the influence of viruses and tumor cells, respectively. Interferon gamma activates specific cellular immunity, stimulates macrophage cytotoxicity, and increases the body's resistance to various infections. It has been shown that bovine, porcine immune interferons increase the bactericidal and fungicidal activity of macrophages and are effective drugs for treating various animal diseases (Kishko IH, Vasilenko MI Mikrobiol. Z., 1998, v.60, p. 65-75; Zhang ZD et al ., Arch. Virol., 2002, v. 147, p. 2157-2167). The use of interferons for the treatment of diseases of various etiologies has significant advantages compared to traditional antibiotics and chemotherapeutic drugs due to the wide spectrum of action due to the activation of the immune system and due to the absence of side effects. According to experts of the World Health Organization, cytokine therapy is especially relevant in connection with the danger of the appearance of pathogenic microorganisms resistant to antibiotics in food products (Lowenthal J.W. et al., Vet. Immun. Immunopathol, 1999, v.15, p. 183-188). In addition, gamma interferon is an antitumor agent that activates the antineoplastic function of macrophages. Recombinant bovine gamma interferon has been shown to inhibit in vitro replication of cattle leukemia virus (Sentsui H. et al., Cytokine, 2001, v.16, p.227-231). Given that this disease is widespread, the need for such a medicine for veterinary medicine and agriculture is not in doubt.

Однако систематические исследования спектра биологического действия гамма-интерферона, как и его применение в качестве лекарственного препарата затруднены, так как в настоящее время в России не существует препаратов гамма-интерферона быка.However, systematic studies of the spectrum of the biological action of gamma-interferon, as well as its use as a medicine, are difficult, since currently there are no bull gamma-interferon preparations in Russia.

Перспективным подходом для получения гамма-интерферона быка в значительных количествах является использование микроорганизмов в качестве продуцентов этого препарата. Существуют штаммы Escherichia coli, синтезирующие гамма-интерферон быка (Kashima Т. et al., J.Vet.Med.Sci. 1999, v.61, p.171-173). Но Escherichia coli является условно патогенным микроорганизмом, и препараты гамма-интерферона, полученные из бактериальных клеток, могут содержать эндотоксины.A promising approach for producing gamma interferon in bovine in significant quantities is the use of microorganisms as producers of this drug. There are strains of Escherichia coli that synthesize bovine gamma interferon (T. Kashima et al., J. Vet.Med.Sci. 1999, v. 61, p. 171-173). But Escherichia coli is a conditionally pathogenic microorganism, and gamma-interferon preparations obtained from bacterial cells may contain endotoxins.

Все вышеизложенное свидетельствует о перспективности создания штаммов-продуцентов гамма-интерферона быка на основе других микроорганизмов, в частности дрожжей. Применение непатогенных микроорганизмов (дрожжей), не содержащих токсических и пирогенных факторов, в качестве продуцентов белков животных позволяет использовать рекомбинантные белки в ветеринарной практике. Созданный ранее в лаборатории биохимической генетики БиНИИ СПбГУ штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-1223 - внутриклеточный продуцент иммунного интерферона быка синтезировал около 10 мг рекомбинантного интерферона на литр культуры (Мясников А.Н.. и др. Патент РФ, SU 1660388, 1991).All of the above indicates the promise of creating strains producing bovine gamma interferon based on other microorganisms, in particular yeast. The use of non-pathogenic microorganisms (yeast) that do not contain toxic and pyrogenic factors as producers of animal proteins allows the use of recombinant proteins in veterinary practice. The yeast strain Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-1223, an intracellular producer of bovine immune interferon, synthesized about 10 mg of recombinant interferon per liter of culture previously created in the laboratory of biochemical genetics at the Biological Research Institute of St. Petersburg State University (Myasnikov A.N. et al. RF Patent, SU 1660388, 1991).

Использование для гетерологичной экспрессии метилотрофных дрожжей Pichia pastoris представляет особый интерес. Достоинствами этих дрожжей является накопление значительной биомассы при культивировании на недорогих минеральных питательных средах и более высокий уровень синтеза рекомбинантных белков (Sreekrishna К. et al., J.Basic.Microbiol, 1988, v.28, p.265-278). В настоящее время ген иммунного интерферона быка клонирован в составе векторов, обеспечивающих продукцию рекомбинантного белка клетками дрожжей Pichia pastoris и секрецию синтезированного белка в культуральную жидкость (Николаев Я.В. и др. Цитокины и воспаление, 2002, т.1, стр.28-29). Однако не менее перспективным представляется использование штаммов, накапливающих рекомбинантный белок внутри клетки в качестве пробиотической кормовой добавки.The use of methylotrophic yeast Pichia pastoris for heterologous expression is of particular interest. The advantages of this yeast are the accumulation of significant biomass during cultivation on inexpensive mineral nutrient media and a higher level of synthesis of recombinant proteins (K. Sreekrishna et al., J. Basic. Microbiol, 1988, v. 28, p. 265-278). Currently, the bull’s immune interferon gene has been cloned into vectors that ensure the production of recombinant protein by Pichia pastoris yeast cells and the secretion of the synthesized protein into the culture fluid (Nikolaev Y.V. et al. Cytokines and inflammation, 2002, v. 1, p. 28- 29). However, the use of strains accumulating the recombinant protein inside the cell as a probiotic feed additive seems equally promising.

Использование иммунопробиотической кормовой добавки имеет определенные преимущества по сравнению с лекарственными препаратами. Дрожжи являются ценным белково-витаминным продуктом и широко используются в животноводстве и птицеводстве в качестве кормовых добавок к основному рациону. Белки, синтезируемые дрожжами, усваиваются легче, чем белки животного происхождения, кроме того, повышают биологическую ценность других кормов. Фосфор и кальций, находящиеся в составе дрожжей, способствуют нормальному развитию костной ткани; витамины группы В, содержащиеся в дрожжевых клетках, являются регуляторами метаболизма жиров. Кроме того, было показано, что липополисахариды, входящие в состав клеточной стенки микроорганизмов, активизируют систему местного иммунитета и, взаимодействуя с факторами регуляции интерферонов, индуцируют продукцию собственных цитокинов (Navarro L., David M., J.Biol.Chem, 1999, v. 274, р.35535-35538; Coates N.J., McColl S.R., J.Immunol, 2001, v.166, p.5176-5182).The use of an immunoprobiotic feed supplement has certain advantages over medicinal products. Yeast is a valuable protein-vitamin product and is widely used in animal husbandry and poultry farming as feed additives to the main diet. Proteins synthesized by yeast are more easily absorbed than proteins of animal origin, in addition, increase the biological value of other feeds. Phosphorus and calcium, which are part of the yeast, contribute to the normal development of bone tissue; B vitamins contained in yeast cells are regulators of fat metabolism. In addition, it was shown that the lipopolysaccharides that make up the cell wall of microorganisms activate the local immunity system and, interacting with interferon regulatory factors, induce the production of their own cytokines (Navarro L., David M., J. Biol. Chem, 1999, v 274, p. 35535-35538; Coates NJ, McColl SR, J. Immunol, 2001, v. 166, p. 5176-5182).

Известно, что штаммы Bacillus subtilis, синтезирующие α2-интерферон человека, при пероральном введении сохраняются в желудочно-кишечном тракте экспериментальных животных не менее 96 часов и обеспечивают синтез рекомбинантного белка (Бакулина Л.Ф. и др. Биотехнология, 2001, № 2, стр.48-56). Это позволяет с твердой уверенностью ожидать, что штамм дрожжей Pichia pastoris - продуцент гамма-интерферона быка в аналогичных условиях будет обеспечивать выработку рекомбинантного белка в организме животных, что будет сопровождаться специфическим повышением бактерицидной, фунгицидной и антинеопластической активности макрофагов животных. При этом особенности создания штаммов-продуцентов исключают возможность попадания в клетки дрожжей последовательности бактериальной ДНК. Использование такой иммунопробиотической кормовой добавки является также экономически выгодным, так как позволяет исключить трудоемкие процедуры по выделению и очистке рекомбинантного интерферона. Эксперименты по применению штаммов дрожжей Pichia pastoris, синтезирующих гормон роста птиц, в качестве кормовой добавки в птицеводстве оказались успешными (Chen C.M. et al., 2000, Life Sci., v.67, p.2103-2115).It is known that strains of Bacillus subtilis synthesizing human α2-interferon, when administered orally, remain in the gastrointestinal tract of experimental animals for at least 96 hours and provide the synthesis of recombinant protein (Bakulina L.F. et al. Biotechnology, 2001, No. 2, p. .48-56). This allows us to confidently expect that the Pichia pastoris yeast strain, the producer of bovine gamma-interferon, under similar conditions will ensure the production of recombinant protein in animals, which will be accompanied by a specific increase in the bactericidal, fungicidal and antineoplastic activity of animal macrophages. Moreover, the features of creating producer strains exclude the possibility of bacterial DNA sequences entering the yeast cells. The use of such an immunoprobiotic feed additive is also cost-effective, as it eliminates the time-consuming procedures for the isolation and purification of recombinant interferon. Experiments on the use of strains of Pichia pastoris yeast that synthesize bird growth hormone as a feed additive in poultry farming have been successful (Chen C. M. et al., 2000, Life Sci., V. 67, p. 2103-2115).

Задачей, на решение которой направлены предлагаемые изобретения, является создание штамма дрожжей Pichia pastoris PS105(pBIG)-, синтезирующего внутриклеточный иммунный интерферон быка, получение рекомбинантной плазмидной ДНК pBIG, обеспечивающей биосинтез внутриклеточного иммунного интерферона быка и разработка способа конструирования рекомбинантной плазмидной ДНК pBIG.The task to which the present invention is directed is to create a strain of the yeast Pichia pastoris PS105 (pBIG) -, which synthesizes the intracellular immune immune interferon of the bovine, to obtain recombinant plasmid DNA pBIG, which provides biosynthesis of the intracellular immune interferon of the bovine, and to develop a method for constructing the recombinant plasmid pB DNA.

Для решения поставленной задачи разработан способ конструирования рекомбинантной плазмидной ДНК pBIG, обеспечивающей биосинтез внутриклеточного иммунного интерферона быка, в результате создан штамм дрожжей Pichia pastoris PS105(pBIG) - продуцент внутриклеточного иммунного интерферона быка.To solve this problem, a method was developed for constructing recombinant plasmid DNA pBIG, which ensures biosynthesis of intracellular immune immune interferon of a bull, as a result, a strain of yeast Pichia pastoris PS105 (pBIG), a producer of intracellular immune immune interferon of a bull, was created.

Рекомбинантная плазмидная ДНК pBIG, обеспечивающая биосинтез внутриклеточного иммунного интерферона быка трансформированными ею клетками дрожжей, состоит из следующих элементов:The recombinant plasmid DNA pBIG, which ensures the biosynthesis of the intracellular immune immune interferon of a bull by the yeast cells transformed by it, consists of the following elements:

- BamHI-EcoRI - фрагмент плазмидной ДНК бифункционального бактериально-дрожжевого вектора рРIС9 размером 7,75 т.п.о. (из которого удалена препрообласть гена MFα дрожжей Saccharomyces cerevisiae размером 0,25 т.п.о., обеспечивающая секрецию рекомбинантного белка в культуральную среду), включающий бактериальный ген устойчивости к ампициллину, бактериальную область инициации репликации, ген HIS4 дрожжей; фрагмент 5'-некодирующей области дрожжевого гена АОХ1 размером 0, 95 т.п.о., содержащий область, обеспечивающую активацию транскрипции этого гена в присутствии метанола в качестве источника углерода в культуральной среде; фрагмент гена АОХ1 размером 0,33 т.п.о., содержащий область терминации транскрипции этого гена; фрагмент 3'-нетранслируемой области гена АОХ1 размером 0,76 т.п.о.;- BamHI-EcoRI - a fragment of plasmid DNA of a bifunctional bacterial yeast vector pIC9 of 7.75 kbp. (from which the preproregion of the Saccharomyces cerevisiae yeast MFα gene with a size of 0.25 kb, which secures the secretion of the recombinant protein into the culture medium, has been removed), including the bacterial gene for ampicillin resistance, the bacterial replication initiation region, yeast HIS4 gene; a fragment of the 5'-non-coding region of the yeast gene AOX1 with a size of 0.95 kbp containing a region that activates the transcription of this gene in the presence of methanol as a carbon source in the culture medium; a 0.33 kbp AOX1 gene fragment containing a transcription termination region of this gene; a fragment of the 3'-untranslated region of the AOX1 gene of 0.76 kbp .;

- XhoI-EcoRI - фрагмент размером 0,42 т.п.о., содержащий кодирующую часть гена гамма-интерферона быка за исключением области, кодирующей сигнальный пептид;- XhoI-EcoRI — 0.42 kbp fragment containing the coding portion of the bovine gamma-interferon gene except for the region encoding the signal peptide;

- уникальные сайты распознавания следующих рестриктаз: EcoRI - 1,39 т.п.о.; XbaI - 2,20 т.п.о.; SalI - 3,34 т.п.о.; SphI - 4,96 т.п.о; PstI - 7,35 т.п.о.- Unique recognition sites for the following restriction enzymes: EcoRI - 1.39 tp; XbaI - 2.20 kbp .; SalI - 3.34 kb; SphI - 4.96 kb; PstI - 7.35 kbp

Схема плазмидной ДНК pBIG с рестрикционной картой изображена на фиг.1. Общий размер плазмиды pBIG - 8170 п.о. (5,39 MDa).The scheme of plasmid DNA pBIG with a restriction map is depicted in figure 1. The total size of the plasmid pBIG - 8170 p. (5.39 MDa).

Способ конструирования плазмиды, обеспечивающей биосинтез внутриклеточного иммунного интерферона в клетках дрожжей проиллюстрирован схемой конструирования плазмиды pBIG, приведенной на фиг.2.A method of constructing a plasmid that provides for the biosynthesis of intracellular immune interferon in yeast cells is illustrated by the construction scheme of the plasmid pBIG shown in Fig.2.

Из плазмиды pPIC9 (IFN-γ) (Николаев Я.В. и др. Цитокины и воспаление, 2002, т.1, стр.28-29) с помощью гидролиза рестриктазами BamHI и XhoI вырезают препрообласть гена MFα дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обеспечивающую секрецию гамма-интерферона в культуральную среду, затем лигазной смесью трансформируют клетки Escherichia coli и отбирают клоны, содержащие рекомбинантную плазмидную ДНК pBIG.From the plasmid pPIC9 (IFN-γ) (Nikolaev Y.V. et al. Cytokines and inflammation, 2002, v. 1, p. 28-29), the preproregion of the Saccharomyces cerevisiae yeast MFα gene is secreted using restriction enzymes BamHI and XhoI. gamma-interferon into the culture medium, then Escherichia coli cells are transformed with a ligase mixture and clones containing recombinant plasmid pBIG DNA are selected.

Выбор конструкции плазмиды для продукции иммунного интерферона (гамма-интерферона) быка обусловлен следующими причинами. Плазмида pBIG получена на основе челночного бактериально-дрожжевого интегративного вектора рРIС9. В результате трансформации линеаризованной плазмидой и последующей гомологичной рекомбинации происходит встраивание экспрессионной кассеты в хромосому дрожжей Pichia pastoris, что обеспечивает стабильное поддержание клонированного гена гамма-интерферона. В состав плазмиды входит ген HIS4 дрожжей, что позволяет селективно отбирать трансформантов при использовании в качестве реципиентов штаммы дрожжей с мутациями в этом гене.The choice of plasmid design for the production of immune interferon (gamma-interferon) of a bull is due to the following reasons. Plasmid pBIG was obtained on the basis of the shuttle bacterial-yeast integrative vector pIC9. As a result of transformation by a linearized plasmid and subsequent homologous recombination, the expression cassette is inserted into the chromosome of the Pichia pastoris yeast, which ensures stable maintenance of the cloned gamma-interferon gene. The plasmid contains the yeast HIS4 gene, which makes it possible to selectively select transformants when yeast strains with mutations in this gene are used as recipients.

Экспрессия гена гамма-интерферона быка в составе плазмиды pBIG находится под контролем промотора гена АОХ1, содержащим области, обеспечивающие активацию транскрипции в присутствии метанола в культуральной среде, а также область инициации транскрипции. Промотор гена АОХ1 относится к числу наиболее сильных дрожжевых промоторов. Уровень экспрессии генов, находящихся под контролем АОХ1 промотора, эффективно регулируется источниками углерода. Транскрипция гена АОХ1 полностью блокирована при выращивании дрожжей на среде с глюкозой, на среде с глицерином наблюдается только базальный уровень экспрессии гена. Использование метанола в качестве единственного источника углерода значительно усиливает экспрессию гена АОХ1 и, следовательно, генов, находящихся под контролем АОХ1 промотора. Это позволяет регулировать синтез гамма-интерферона быка в клетках дрожжей. Регулируемая экспрессия клонированного гена позволяет существенно снизить метаболическую нагрузку на клетку дрожжей.The expression of the bovine gamma-interferon gene in the plasmid pBIG is controlled by the promoter of the AOX1 gene, which contains regions that activate transcription in the presence of methanol in the culture medium, as well as the region of transcription initiation. The AOX1 gene promoter is one of the most powerful yeast promoters. The level of expression of genes under the control of the AOX1 promoter is effectively regulated by carbon sources. Transcription of the AOX1 gene is completely blocked when yeast is grown on a medium with glucose; only a basal level of gene expression is observed on a medium with glycerin. The use of methanol as the sole carbon source significantly enhances the expression of the AOX1 gene and, therefore, genes controlled by the AOX1 promoter. This allows you to regulate the synthesis of gamma interferon bovine in yeast cells. Regulated expression of the cloned gene significantly reduces the metabolic load on the yeast cell.

В качестве продуцента гамма-интерферона используют штамм PS105(pBIG). Штамм PS105(pBIG) получен при трансформации штамма дрожжей PS99 (his4 рер4::РНO85) плазмидной ДНК pBIG. Штамм PS99 несет мутацию в гене HIS4, что позволяет селективно отбирать трансформантов, несущих плазмидную ДНК pBIG. Мутация в гене РЕР4 приводит к отсутствию активности протеаз А и В, а также карбоксипептидазы Y в клетках дрожжей, что сопровождается повышением стабильности гетерологичных рекомбинантных белков (Hisch H.H. et al. In: Walton E.F., Yarranton G.T., Eds., Molecular and Cell Biology of Yeast, 1989, p.134-200).As a producer of gamma interferon, strain PS105 (pBIG) is used. Strain PS105 (pBIG) was obtained by transforming the yeast strain PS99 (his4 pp4 :: PHO85) with plasmid DNA pBIG. Strain PS99 carries a mutation in the HIS4 gene, which makes it possible to selectively select transformants carrying plasmid DNA pBIG. A mutation in the PEP4 gene leads to a lack of activity of proteases A and B, as well as carboxypeptidase Y in yeast cells, which is accompanied by increased stability of heterologous recombinant proteins (Hisch HH et al. In: Walton EF, Yarranton GT, Eds., Molecular and Cell Biology of Yeast 1989, p.134-200).

Штамм дрожжей Pichia pastoris PS105(pBIG) характеризуется следующими признаками.The strain of the yeast Pichia pastoris PS105 (pBIG) is characterized by the following features.

Морфологические признаки.Morphological signs.

Клетки округлой, слегка овальной формы, размером 5-10 мкм, часть клеток имеет на поверхности почки или соединена с дочерними клетками.The cells are round, slightly oval in shape, 5-10 microns in size, some of the cells on the surface of the kidney or connected to daughter cells.

Культуральные признаки.Cultural signs.

Клетки хорошо растут на полной органической среде YEPD - 2% пептона, 1% дрожжевого экстракта, 2% глюкозы или 1% глицерина.Cells grow well on a complete organic YEPD medium - 2% peptone, 1% yeast extract, 2% glucose or 1% glycerol.

Кроме того, клетки хорошо растут на минеральной среде SC: 1,34% Yeast Nitrogen Base (“Difco”, США), 2% глюкозы (1% глицерина, 0,5% метанола), а также на других синтетических средах для дрожжей.In addition, cells grow well on SC mineral medium: 1.34% Yeast Nitrogen Base (Difco, USA), 2% glucose (1% glycerol, 0.5% methanol), as well as other synthetic yeast media.

При росте на твердых средах клетки образуют гладкие, круглые колонии с матовой поверхностью, светло-кремового цвета, край неровный.When growing on solid media, cells form smooth, round colonies with a matte surface, light cream in color, the edge is uneven.

При росте в жидких средах образуют интенсивную ровную суспензию. Культура имеет характерный запах метилотрофных дрожжей.When grown in liquid media, they form an intense, even suspension. The culture has a characteristic smell of methylotrophic yeast.

Физиолого-биохимические признаки.Physiological and biochemical characteristics.

Клетки растут в пределах от 4 до 37°С. Оптимальной температурой выращивания является 30°С. При росте в аэробных условиях клетки незначительно защелачивают среду. Оптимум рН для роста составляет 4,5-6,5.Cells grow in the range from 4 to 37 ° C. The optimum temperature for growing is 30 ° C. With growth under aerobic conditions, the cells slightly alkalize the medium. The optimum pH for growth is 4.5-6.5.

В качестве источника углерода клетки могут использовать многие простые соединения, такие как: глюкоза, глицерин, метанол.Cells can use many simple compounds as a carbon source, such as glucose, glycerin, methanol.

В качестве источника азота клетки могут использовать минеральные соли в аммонийной форме, аминокислоты, мочевину.As a source of nitrogen, cells can use mineral salts in the ammonium form, amino acids, urea.

Клетки способны к аэробному и анаэробному росту.Cells are capable of aerobic and anaerobic growth.

Существенным признаком штамма является отсутствие потребности в гистидине.An essential sign of the strain is the lack of need for histidine.

Способ конструирования плазмидной ДНК pBIG проиллюстрирован следующим примером.A method for constructing pBIG plasmid DNA is illustrated by the following example.

ПРИМЕР.EXAMPLE.

Клетки бактерий Escherichia coli, содержащие плазмиду pPIC9(IFN-γ) выращивают при 37°C в течение ночи в 1 л питательной среды LB (1% пептона, 0,5% дрожжевого экстракта, 1% хлористого натрия), содержащей ампициллин в концентрации 50 мг/л. Клетки собирают центрифугированием при 5000 об/мин в течение 10 минут при 4°С, суспендируют в 20 мл 25 мМ трис-хлоридного буфера (рН 8,0), содержащего 10 мМ ЭДТА и 50 мМ глюкозы, добавляют 30 мг лизоцима и инкубируют 10 минут при комнатной температуре. Далее добавляют 40 мл 0,2 М гидроокиси натрия, содержащей 1% додецилсульфата натрия, осторожно перемешивают и инкубируют в течение 10 минут при 4°С. Раствор нейтрализуют добавлением 30 мл 3 М ацетата натрия (рН 5,0) и выдерживают в течение 10 минут при 4°C. После этого центрифугируют при 14000 об/мин в течение 40 минут при 4°C. К супернатанту добавляют 0,6 объема изопропилового спирта, выдерживают 20 минут при комнатной температуре и центрифугируют при 14000 об/мин в течение 20 минут при 20°C. Полученный осадок промывают 70% этиловым спиртом, высушивают в вакууме и растворяют в 4 мл дистиллированной воды. Далее добавляют 4,2 г хлористого цезия и 0,36 мл раствора бромистого этидия (10 мг/мл). Полученный раствор выдерживают в течение 1 часа при 4°С, затем центрифугируют при 15000 об/мин в течение 15 минут. Супернатант центрифугируют при 70000 об/мин в течение 16 часов в центрифуге TL100 (“Beckman”). После центрифугирования отбирают полосу плазмидной ДНК (нижнюю из двух флюоресцирующих в ультрафиолетовом свете полос), дважды экстрагируют бромистый этидий равным объемом изоамилового спирта, разбавляют в два раза дистиллированной водой и осаждают плазмидную ДНК двумя объемами этилового спирта и 1/15 объема 3 М ацетата натрия (рН 5,0). Осадок собирают центрифугированием при 10000 об/мин в течение 10 минут, промывают 70% этиловым спиртом и растворяют в 0,5-1 мл буфера ТЕ (10 мМ трис-хлоридный буфер, рН 8,0, содержащий 1 мМ ЭДТА). Концентрацию плазмидной ДНК определяют по поглощению раствора при длине волны 260 нм. Чистоту препарата контролируют при помощи электрофореза в 0,7% агарозном геле в буфере ТВЕ (0,1М трис-боратный буфер, рН 8,3, содержащий 1 мМ ЭДТА).Escherichia coli bacteria cells containing the plasmid pPIC9 (IFN-γ) were grown at 37 ° C overnight in 1 L of LB medium (1% peptone, 0.5% yeast extract, 1% sodium chloride) containing ampicillin at a concentration of 50 mg / l Cells are harvested by centrifugation at 5000 rpm for 10 minutes at 4 ° C, suspended in 20 ml of 25 mM Tris-chloride buffer (pH 8.0) containing 10 mM EDTA and 50 mM glucose, 30 mg lysozyme are added and incubated 10 minutes at room temperature. Then add 40 ml of 0.2 M sodium hydroxide containing 1% sodium dodecyl sulfate, mix gently and incubate for 10 minutes at 4 ° C. The solution is neutralized by adding 30 ml of 3 M sodium acetate (pH 5.0) and incubated for 10 minutes at 4 ° C. Then centrifuged at 14000 rpm for 40 minutes at 4 ° C. 0.6 volumes of isopropyl alcohol are added to the supernatant, incubated for 20 minutes at room temperature and centrifuged at 14000 rpm for 20 minutes at 20 ° C. The resulting precipitate was washed with 70% ethyl alcohol, dried in vacuo and dissolved in 4 ml of distilled water. Then 4.2 g of cesium chloride and 0.36 ml of ethidium bromide solution (10 mg / ml) are added. The resulting solution was incubated for 1 hour at 4 ° C, then centrifuged at 15,000 rpm for 15 minutes. The supernatant is centrifuged at 70,000 rpm for 16 hours in a TL100 centrifuge (“Beckman”). After centrifugation, a strip of plasmid DNA is selected (the lower of the two bands fluorescent in ultraviolet light), ethidium bromide is extracted twice with an equal volume of isoamyl alcohol, diluted twice with distilled water, and plasmid DNA is precipitated with two volumes of ethyl alcohol and 1/15 volume of 3 M sodium acetate ( pH 5.0). The precipitate was collected by centrifugation at 10,000 rpm for 10 minutes, washed with 70% ethanol and dissolved in 0.5-1 ml of TE buffer (10 mM Tris-chloride buffer, pH 8.0, containing 1 mM EDTA). The concentration of plasmid DNA is determined by the absorption of the solution at a wavelength of 260 nm. The purity of the drug is controlled by electrophoresis in a 0.7% agarose gel in TBE buffer (0.1 M Tris-borate buffer, pH 8.3, containing 1 mM EDTA).

Гидролиз плазмиды pPIC9(IFN-γ) рестриктазами BamHI и XhoI проводят в 10 мМ трис-хлоридном буфере (рН 8,0), содержащем 100 мМ хлористого калия, 5мМ хлористого магния, 0,02% тритона Х-100 и 0,1 мг/мл бычьего сывороточного альбумина.Hydrolysis of plasmid pPIC9 (IFN-γ) with restriction enzymes BamHI and XhoI is carried out in 10 mM Tris-chloride buffer (pH 8.0) containing 100 mM potassium chloride, 5 mM magnesium chloride, 0.02% X-100 triton and 0.1 mg / ml bovine serum albumin.

К 5 мкг плазмидной ДНК в объеме 20 мкл добавляют по 5 ед. каждой рестриктазы, после чего пробу инкубируют в течение 2 часов при 37°C.To 5 μg of plasmid DNA in a volume of 20 μl add 5 units. each restrictase, after which the sample is incubated for 2 hours at 37 ° C.

Выделение линеаризованной плазмидной ДНК из агарозного геля проводят по методике, разработанной фирмой QIAGEN. Полоску геля с фрагментом ДНК помещают в пробирку и добавляют раствор QX1 (300 мкл на 100 мг геля). Пробу нагревают до 50°C, добавляют реактив QIAEX (10 мкл на 5 мкг ДНК) и инкубируют при 50°C в течение 10 минут, периодически перемешивая. Далее центрифугируют 30 секунд при 15000 об/мин, супернатант отбрасывают, осадок дважды экстрагируют растворами QX2 и QX3, удаляют супернатант центрифугированием при 15000 об/мин в течение 30 секунд. Осадок высушивают на воздухе, растворяют в 20 мкл буфера ТЕ, центрифугируют 30 секунд при 15000 об/мин, супернатант переносят в новую пробирку.Isolation of linearized plasmid DNA from agarose gel is carried out according to the method developed by QIAGEN. A strip of gel with a DNA fragment is placed in a tube and QX1 solution (300 μl per 100 mg of gel) is added. The sample is heated to 50 ° C, QIAEX reagent (10 μl per 5 μg DNA) is added and incubated at 50 ° C for 10 minutes, stirring occasionally. Then it is centrifuged for 30 seconds at 15000 rpm, the supernatant is discarded, the precipitate is extracted twice with QX2 and QX3 solutions, and the supernatant is removed by centrifugation at 15000 rpm for 30 seconds. The precipitate was dried in air, dissolved in 20 μl of TE buffer, centrifuged for 30 seconds at 15,000 rpm, the supernatant was transferred to a new tube.

Выделенную линейную ДНК обрабатывают фрагментом Кленова ДНК полимеразы I, обеспечивающим достраивание укороченных 3'-концов. Реакцию проводят в 50 мМ трис-хлоридном буфере, содержащем 10 мМ хлористого магния, 1 мМ дитиотреэтола, 50 мкг/мл бычьего сывороточного альбумина, по 1ммоль дезоксирибонуклеотидов и 1 ед. фермента на 1 мкг ДНК. Реакционную смесь инкубируют 15 мин при 37°С, затем инактивируют фермент нагреванием при 65°С в течение 10 мин.The isolated linear DNA is treated with a Klenov fragment of DNA polymerase I, which ensures the completion of truncated 3'-ends. The reaction is carried out in 50 mM Tris-chloride buffer containing 10 mM magnesium chloride, 1 mM dithiothreetol, 50 μg / ml bovine serum albumin, 1 mmol of deoxyribonucleotides and 1 unit. enzyme per 1 μg of DNA. The reaction mixture was incubated for 15 min at 37 ° C, then the enzyme was inactivated by heating at 65 ° C for 10 min.

Для получения плазмиды pBIG проводят лигирование 1 мкг плазмиды pPIC9(IFN-γ), гидролизованной рестриктазами BamHI и XhoI и обработанной фрагментом Кленова ДНК полимеразы I в 10 мкл 70 мМ трис-хлоридного буфера (рН 7,6), содержащего 5 мМ дитиотреэтола, 5 мМ хлористого магния, 1 мМ АТФ, добавляя 10 ед. ДНК-лигазы фага Т4 и инкубируя при 14°С в течение ночи.To obtain the pBIG plasmid, 1 μg of the pPIC9 plasmid (IFN-γ) is ligated, digested with BamHI and XhoI restriction enzymes and treated with the Maple DNA polymerase I fragment in 10 μl of 70 mM Tris-chloride buffer (pH 7.6) containing 5 mM dithiothreetol, 5 mM magnesium chloride, 1 mM ATP, adding 10 units. Phage T4 DNA ligases and incubating at 14 ° C overnight.

Полученной лигазной смесью трансформируют клетки штамма DH5α Escherichia coli (F'/endA1 hsdR17 (r - k m + k ) supE44 thi-1 recA1 gyrA (Nalr) relA1 Δ(lacZYA-argF)U169 deoR (φ80dlacΔ(lacZ)M15) Escherichia coli. Для этого клетки Escherichia coli выращивают в 100 мл среды LB при 37°С до достижения культурой густоты клеточной суспензии, соответствующей 0,4-0,6 ед. оптической плотности при длине волны 550 нм. Клеточную суспензию охлаждают в ледяной бане, центрифугируют при 5000 об/мин в течение 10 минут при 4°С. Клетки суспендируют в 100 мл 10 мМ хлористого натрия, собирают центрифугированием в тех же условиях. Далее клетки суспендируют в 50 мл 75 мМ хлористого кальция, выдерживают в ледяной бане в течение 40 минут, осаждают центрифугированием в тех же условиях и суспендируют в 1 мл 75 мМ хлористого кальция. К суспензии компетентных клеток добавляют глицерин до конечной концентрации 15%, разделяют на аликвоты и хранят при -70°С. Перед трансформацией суспензию компетентных клеток размораживают в ледяной бане, добавляют лигазную смесь и инкубируют в ледяной бане в течение 40 минут. Далее клетки подвергают действию теплового шока при 42°С в течение 2 минут, после чего инкубируют в 1,5 мл среды LB при 37°С в течение 1 часа. Клетки собирают центрифугированием при 5000 об/мин в течение 10 минут и высевают на чашки Петри со средой LB, содержащей 2% агара и 50 мг/л ампициллина. Чашки инкубируют при 37°С в течение 12-16 часов.The obtained ligase mixture transform cells of the strain DH5α Escherichia coli (F '/ endA1 hsdR17 (r - k m + k ) supE44 thi-1 recA1 gyrA (Nal r ) relA1 Δ (lacZYA-argF) U169 deoR (φ80dlacΔ (lacZ) M15) Escherichia coli. For this, Escherichia coli cells are grown in 100 ml of LB medium at 37 ° C until the culture reaches a cell suspension density corresponding to 0.4-0.6 units. optical density at a wavelength of 550 nm. The cell suspension is cooled in an ice bath, centrifuged at 5000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. Cells are suspended in 100 ml of 10 mm sodium chloride, collected by centrifugation under the same conditions. Then the cells are suspended in 50 ml of 75 mm calcium chloride, kept in an ice bath for 40 minutes, precipitated by centrifugation under the same conditions and suspended in 1 ml of 75 mm calcium chloride. Glycerin is added to a suspension of competent cells to a final concentration of 15%, aliquoted and stored at -70 ° C. Before transformation, a suspension of competent cells is thawed in an ice bath, a ligase mixture is added and incubated in an ice bath for 40 minutes. Next, the cells are subjected to heat shock at 42 ° C for 2 minutes, after which they are incubated in 1.5 ml of LB medium at 37 ° C for 1 hour. Cells were harvested by centrifugation at 5000 rpm for 10 minutes and plated on Petri dishes with LB medium containing 2% agar and 50 mg / L ampicillin. Cups are incubated at 37 ° C for 12-16 hours.

Из выросших отдельных клонов трансформантов выделяют плазмидную ДНК при помощи методики, использованной для получения плазмиды pPIC9(IFN-γ), за исключением того, что клетки Escherichia coli выращивают в 10 мл LB и соответственно объемы всех растворов уменьшают в 100 раз. Кроме того, вместо стадии центрифугирования в градиенте плотности хлористого цезия проводят обработку ДНК панкреатической РНКазой. Для этого нуклеиновые кислоты, осажденные изопропиловым спиртом, растворяют в 100 мкл буфера ТЕ, добавляют 10 мкл раствора РНКазы (1 мг/мл) и инкубируют 30 минут при 37°С.Plasmid DNA was isolated from the grown individual clones of transformants using the technique used to obtain plasmid pPIC9 (IFN-γ), except that Escherichia coli cells were grown in 10 ml LB and, accordingly, the volume of all solutions was reduced by 100 times. In addition, instead of a centrifugation step in the density gradient of cesium chloride, DNA is treated with pancreatic RNase. For this, nucleic acids precipitated with isopropyl alcohol are dissolved in 100 μl of TE buffer, 10 μl of RNase solution (1 mg / ml) is added and incubated for 30 minutes at 37 ° C.

Далее проводят гидролиз полученной плазмидной ДНК рестриктазами PstI и SalI в 50 мМ трис-хлоридном буфере, содержащем 10 мМ хлористого магния, 100 мМ хлористого натрия и 0,1 мг/мл бычьего сывороточного альбумина. При рестрикции искомой плазмиды pBIG и последующем электрофорезе в 0,7% агарозном геле обнаруживаются фрагменты 4,17 и 4,0 т.п.о. Из выявленного таким образом клона препаративно выделяют плазмиду pBIG также, как описано для плазмиды pPIC9(IFN-γ), и гидролизуют рестриктазой BglII в 50 мМ трис-хлоридном буфере (рН 7,5), содержащем 100 мМ хлористого натрия, 10 мМ хлористого магния. BglII-фрагмент плазмиды pBIG, размером 5,77 т.п.о, выделяют по описанной выше методике фирмы QIAGEN, исключая стадию нагревания, и используют его для трансформации клеток дрожжей, как описано в примере 2.Next, the obtained plasmid DNA is hydrolyzed by restriction enzymes PstI and SalI in 50 mM Tris-chloride buffer containing 10 mM magnesium chloride, 100 mM sodium chloride and 0.1 mg / ml bovine serum albumin. With restriction of the desired plasmid pBIG and subsequent electrophoresis in 0.7% agarose gel, fragments of 4.17 and 4.0 kb are detected. From the clone thus identified, the pBIG plasmid was preliminarily isolated as described for the plasmid pPIC9 (IFN-γ) and digested with BglII restriction enzyme in 50 mM Tris-chloride buffer (pH 7.5) containing 100 mM sodium chloride, 10 mM magnesium chloride . The BglII fragment of the pBIG plasmid, size 5.77 kb, was isolated according to the QIAGEN method described above, excluding the heating step, and used to transform yeast cells, as described in Example 2.

ПРИМЕР 2.EXAMPLE 2

Для получения штамма дрожжей Pichia pastoris - продуцента гамма-интерферона быка клетки дрожжей штамма PS99 трансформируют плазмидной ДНК pBIG.To obtain the yeast strain Pichia pastoris, a producer of bovine gamma interferon, the yeast cells of strain PS99 are transformed with pBIG plasmid DNA.

Клетки дрожжей выращивают в 100 мл среды YEPD при 30°C до достижения культурой оптической плотности, соответствующей 2-4 ед. поглощения при длине волны 600 нм. Клетки дважды промывают стерильной водой, после чего суспендируют в 0,3 мл 100 мМ раствора ацетата лития и инкубируют при 30°C в течение 30 минут. К 50 мкл полученной суспензии клеток добавляют 0,1-1 мкг плазмидной ДНК, 50 мкг ДНК спермы лосося, предварительно денатурированной нагреванием (10 минут при 100°C) и 0,3 мл раствора 100 мМ ацетата лития, содержащего 40% полиэтиленгликоля 4000. Далее пробу инкубируют 30 минут при 30°C и 20 минут при 42°C, помещают на 15 секунд в ледяную баню и центрифугируют 10 секунд при 10000 об/мин. Клетки суспендируют в 1 мл стерильной воды и высевают на твердую среду SC. Клоны трансформантов вырастают через 2-3 суток. Выросшие клоны пересевают на чашки со средой SC, содержащей 2% глюкозу, отдельными колониями, затем перепечатывают на среду ММ (1,34% Yeast Nitrogen Base (“Difco”, США), 0,5% метанола, 2% агара (“Difco”, США) для отбора трансформантов, характеризующихся снижением скорости роста на среде с метанолом, что свидетельствует об интеграции чужеродного гена в локус AOXI (фенотип MetS).Yeast cells are grown in 100 ml of YEPD medium at 30 ° C until the culture reaches an optical density corresponding to 2-4 units. absorption at a wavelength of 600 nm. Cells are washed twice with sterile water, after which they are suspended in 0.3 ml of a 100 mM lithium acetate solution and incubated at 30 ° C for 30 minutes. To 50 μl of the obtained cell suspension, 0.1-1 μg of plasmid DNA, 50 μg of salmon sperm DNA pre-denatured by heating (10 minutes at 100 ° C) and 0.3 ml of a solution of 100 mM lithium acetate containing 40% polyethylene glycol 4000 are added. The sample is then incubated for 30 minutes at 30 ° C and 20 minutes at 42 ° C, placed for 15 seconds in an ice bath and centrifuged for 10 seconds at 10,000 rpm. Cells are suspended in 1 ml of sterile water and plated on SC solid medium. Clones of transformants grow in 2-3 days. The grown clones are subcultured on plates with SC medium containing 2% glucose in separate colonies, then reprinted on MM medium (1.34% Yeast Nitrogen Base (Difco, USA), 0.5% methanol, 2% agar (Difco ”, USA) for the selection of transformants characterized by a decrease in the growth rate on a medium with methanol, which indicates the integration of a foreign gene into the AOXI locus (phenotype Met S ).

Для анализа продукции гамма-интерферона быка клетками трансформантов фенотипа MetS их выращивают при 30°C в 100 мл жидкой среды MGY (1,34% Yeast Nitrogen Base (“Difco”, США), 1% глицерина, 0,04 мг биотина до стационарной фазы роста в течение 2 суток. Клетки собирают центрифугированием при 5000 об/мин в течение 10 минут, супернатант сливают и переносят всю биомассу в 100 мл жидкой среды ММ (1,34% Yeast Nitrogen Base (“Difco”, США), 0,5% метанола, 0,04 мг биотина) для индукции экспрессии гамма-интерферона. Индукцию проводят при 30°C в течение 4 суток. По окончании индукции клетки собирают центрифугированием при 5000 об/мин в течение 10 минут, ресуспендируют в буфере ТЕ, добавляют стеклянные шарики (⌀=0,5 мм) и разрушают на дезинтеграторе (“Braun Metsunger”). Полученную суспензию отделяют от шариков и центрифугируют 10000 об/мин 20 мин. В супернатанте определяют содержание гамма-интерферона при помощи электрофореза в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия и последующей гибридизации со специфическими антителами к гамма-интерферону. Высокая степень гомологии гамма-интерферонов человека и быка позволяет в этом тесте заменить отсутствующие в продаже моноклональные антитела к гамма-интерферону быка антителами к аналогичному белку человека (Мясников А.Н. и др. Патент РФ, SU 1660388 А1, 1991). Разделение белков проводят в 15% полиакриламидном геле в стандартной системе буферов (электродный буфер: 25 мМ трис, 192 мМ глицин, 0,1% додецилсульфат натрия, рН 8,3; буфер для геля: 375 мМ трис-хлоридный буфер, рН 8,8). Параллельно проводят разделение белков контрольного штамма, выращенного в идентичных условиях. В качестве стандартов молекулярной массы используют карбоангидразу, ингибитор трипсина, миоглобин, лизоцим. По окончании электрофореза белки ренатурируют, выдерживая гели 15 минут в 10 мМ трис-хлоридном буфере (рН 7,5), содержащем 4М мочевину, 20 мМ ЭДТА, и переносят на нитроцеллюлозную мембрану в 25 мМ трис-192 мМ глициновом буфере (рН 8,3), содержащем 20% метилового спирта, при 30-40 В, в течение 1,5 часов. Далее мембрану выдерживают в буфере TBST (10 мМ трис-хлоридный буфер (рН 8,0), 150 мМ хлористого натрия, 0,05% твин-20, 1% бычьего сывороточного альбумина) в течение 2 часов при 37°C. Затем помещают мембрану в тот же буфер, содержащий разведенные в 1000 раз мышиные моноклональные антитела к гамма-интерферону человека (“Протеиновый контур”, Санкт-Петербург), и инкубируют 2 часа при 37°C. Далее трижды промывают мембрану буфером TBST и инкубируют 1 час при 37°C c разбавленным в 7000 раз конъюгатом видоспецифических антител к иммуноглобулинам мыши и пероксидазы хрена (“Протеиновый контур”, Санкт-Петербург). После отмывки мембраны буфером PBST (58 мМ двузамещенного фосфата натрия, 17 мМ однозамещенного фосфата натрия, 68 мМ хлористого натрия, 0,1% твин-20) добавляют раствор субстратов для пероксидазы: 0,02% DAB (3,'3-диаминобензидин тетрагидрохлорид), 0,006% перекись водорода в 10 мМ трис-хлоридном буфере, рН 7,5. Параллельно окрашивают гели 0,15% раствором кумасси G250 в 25% изопропаноле и 10% уксусной кислоте и отмывают в 10% уксусной кислоте. Уровень синтеза гамма-интерферона быка определяют, сравнивая интенсивность окрашивания полосы рекомбинантного белка с полосой маркерного белка соответствующей молекулярной массы.To analyze the production of bovine gamma-interferon by cells of Met S phenotype transformants, they are grown at 30 ° C in 100 ml of MGY liquid medium (1.34% Yeast Nitrogen Base (Difco, USA), 1% glycerol, 0.04 mg biotin up to stationary growth phase for 2 days. Cells are harvested by centrifugation at 5000 rpm for 10 minutes, the supernatant is drained and the whole biomass is transferred into 100 ml of liquid MM (1.34% Yeast Nitrogen Base (Difco, USA), 0 , 5% methanol, 0.04 mg biotin) to induce the expression of gamma-interferon Induction is carried out at 30 ° C for 4 days. by 5,000 rpm for 10 minutes, resuspended in TE buffer, add glass beads (⌀ = 0.5 mm) and destroy on a disintegrator (Braun Metsunger). The resulting suspension is separated from the beads and centrifuged 10,000 rpm 20 minutes in the supernatant determine the content of gamma interferon by electrophoresis in polyacrylamide gel in the presence of sodium dodecyl sulfate and subsequent hybridization with specific antibodies to gamma interferon. The high degree of homology of human and bovine gamma-interferons allows in this test to replace monoclonal antibodies that are not on sale for bovine gamma-interferon with antibodies to a similar human protein (Myasnikov A.N. et al. RF Patent, SU 1660388 A1, 1991). Protein separation is carried out in a 15% polyacrylamide gel in a standard buffer system (electrode buffer: 25 mm Tris, 192 mm glycine, 0.1% sodium dodecyl sulfate, pH 8.3; gel buffer: 375 mm Tris-chloride buffer, pH 8, 8). In parallel, the separation of proteins of the control strain grown under identical conditions is carried out. Carbonic anhydrase, trypsin inhibitor, myoglobin, lysozyme are used as molecular weight standards. After electrophoresis, the proteins were renatured, keeping the gels for 15 minutes in 10 mM Tris-chloride buffer (pH 7.5) containing 4 M urea, 20 mM EDTA, and transferred onto a nitrocellulose membrane in 25 mM Tris-192 mM glycine buffer (pH 8, 3) containing 20% methyl alcohol, at 30-40 V, for 1.5 hours. Next, the membrane was kept in TBST buffer (10 mM Tris-chloride buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 0.05% tween-20, 1% bovine serum albumin) for 2 hours at 37 ° C. The membrane is then placed in the same buffer containing 1000-fold diluted murine monoclonal antibodies to human gamma interferon (Protein circuit, St. Petersburg), and incubated for 2 hours at 37 ° C. Then, the membrane is washed three times with TBST buffer and incubated for 1 hour at 37 ° C with a conjugate of species-specific antibodies to mouse immunoglobulins and horseradish peroxidase diluted 7000 times (Protein circuit, St. Petersburg). After washing the membrane with PBST buffer (58 mM disubstituted sodium phosphate, 17 mM monosubstituted sodium phosphate, 68 mM sodium chloride, 0.1% tween-20), a solution of peroxidase substrates was added: 0.02% DAB (3, 3-diaminobenzidine tetrahydrochloride ), 0.006% hydrogen peroxide in 10 mM Tris-chloride buffer, pH 7.5. In parallel, the gels are stained with a 0.15% solution of Coomassie G250 in 25% isopropanol and 10% acetic acid and washed in 10% acetic acid. The level of synthesis of gamma interferon of a bovine is determined by comparing the intensity of staining of the band of the recombinant protein with the band of marker protein of the corresponding molecular weight.

Согласно полученным данным клетки дрожжей штамма PS104(pBIG) синтезируют не менее 15-20 мг гамма-интерферона на литр культуры дрожжей, что превышает продуктивность штамма-прототипа ВКПМ Y1223.According to the data obtained, yeast cells of strain PS104 (pBIG) synthesize at least 15-20 mg of gamma-interferon per liter of yeast culture, which exceeds the productivity of the prototype strain VKPM Y1223.

Суммируя вышесказанное, можно заключить, что полученный штамм дрожжей Pichia pastoris PS105(pBIG) синтезирует гамма-интерферон быка и может использоваться в ветеринарии и сельском хозяйстве в качестве иммунопробиотической кормовой добавки, повышающей устойчивость животных к различным инфекционным и онкологическим заболеваниям. Уровень синтеза рекомбинантного белка позволяет использовать данный штамм также для выделения гамма-интерферон быка.Summarizing the above, it can be concluded that the obtained strain of yeast Pichia pastoris PS105 (pBIG) synthesizes gamma interferon of bovine and can be used in veterinary medicine and agriculture as an immunoprobiotic feed additive that increases the resistance of animals to various infectious and oncological diseases. The level of synthesis of the recombinant protein allows the use of this strain also for the isolation of bovine gamma-interferon.

Штамм дрожжей Pichia pastoris PS105(pBIG) - продуцент внутриклеточного иммунного интерферона быка депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов под номером ВКПМ-У2990.The yeast strain Pichia pastoris PS105 (pBIG), the producer of the intracellular immune immune interferon of the bull, was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms under the number VKPM-U2990.

Claims (3)

1. Штамм дрожжей Pichia pastoris PS105(pBIG), депонированный во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов под номером BKПM-Y2990 - продуцент гамма-интерферона быка.1. The yeast strain Pichia pastoris PS105 (pBIG), deposited in the All-Union collection of industrial microorganisms under the number BKPM-Y2990 - producer of bovine gamma-interferon. 2. Рекомбинантная плазмидная ДНК pBIG, обеспечивающая биосинтез внутриклеточного гамма-интерферона быка, имеющая размер 8,17 т.п.о. молекулярную массу 5,39 МДа и состоящая из следующих элементов: BamHI-EcoRI - фрагмент плазмидной ДНК бифункционального бактериально-дрожжевого вектора рРIС9, полученный в результате удаления препрообласти гена MFα дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обеспечивающей секрецию рекомбинантного белка в культуральную среду, размером 0,25 т.п.о., имеющий размер 7,75 т.п.о. и включающий бактериальный ген устойчивости к ампициллину; бактериальную область инициации репликации; ген HIS4 дрожжей; фрагмент 5'-некодирующей области дрожжевого гена АОХ1 размером 0,95 т.п.о., содержащий последовательность, обеспечивающую активацию транскрипции этого гена в присутствии метанола как источника углерода в культуральной среде; фрагмент гена АОХ1 размером 0,33 т.п.о., содержащий область терминации транскрипции этого гена; фрагмент 3'-нетранслируемой области гена АОХ1, размером 0,76 т.п.о.; XhoI-EcoRI - фрагмент размером 0,42 т.п.о., содержащий кодирующую часть гена гамма-интерферона быка за исключением области, кодирующей сигнальный пептид; следующие уникальные сайты распознавания рестриктазами: EcoRI - 1,39 т.п.о.; XbaI - 2,20 т.п.о.; SalI - 3,34 т.п.о.; SphI - 4,96 т.п.о; PstI - 7,35 т.п.о.2. Recombinant plasmid DNA pBIG, providing biosynthesis of intracellular gamma-interferon bovine, having a size of 8.17 kb molecular weight 5.39 MDa and consisting of the following elements: BamHI-EcoRI - a fragment of the plasmid DNA of the bifunctional bacterial-yeast vector pIC9 obtained by removing the prepreg region of the Saccharomyces cerevisiae yeast MFα gene, which secures the secretion of the recombinant protein into the culture medium, size 0.25 t bp having a size of 7.75 bp and comprising a bacterial gene for ampicillin resistance; bacterial replication initiation region; yeast HIS4 gene; a fragment of the 5'-non-coding region of the yeast gene AOX1 with a size of 0.95 kb containing a sequence that activates the transcription of this gene in the presence of methanol as a carbon source in the culture medium; a 0.33 kbp AOX1 gene fragment containing a transcription termination region of this gene; a fragment of the 3'-untranslated region of the AOX1 gene, 0.76 kbp; XhoI-EcoRI — 0.42 kbp fragment containing the coding portion of the bovine gamma interferon gene except for the region encoding the signal peptide; the following unique restriction enzyme recognition sites: EcoRI 1.39 kbp; XbaI - 2.20 kbp .; SalI - 3.34 kb; SphI - 4.96 kb; PstI - 7.35 kbp 3. Способ конструирования рекомбинантной плазмидной ДНК pBIG, обеспечивающей синтез внутриклеточного гамма-интерферона быка в клетках дрожжей Pichia pastoris, заключающийся в том, что из плазмиды pPIC9(IFN-γ) с помощью гидролиза рестриктазами BamHI и XhoI вырезают препрообласть гена MFα дрожжей Saccharomyces cerevisiae, достраивают выступающие концы плазмидной ДНК и лигируют, затем лигазной смесью трансформируют клетки Escherichia coli и отбирают клоны, содержащие рекомбинантную плазмидную ДНК pBIG.3. A method of constructing a recombinant plasmid DNA pBIG, providing synthesis of intracellular gamma-interferon bovine in yeast cells Pichia pastoris, which consists in the fact that from the plasmid pPIC9 (IFN-γ) using the restriction enzymes BamHI and XhoI cut out the prepreg region of the Saccharis cerevis MFarces gene the protruding ends of the plasmid DNA are completed and ligated, then Escherichia coli cells are transformed with the ligase mixture and clones containing the recombinant plasmid pBIG DNA are selected.
RU2002135929/13A 2002-12-27 2002-12-27 Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig RU2231545C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135929/13A RU2231545C1 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135929/13A RU2231545C1 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2231545C1 true RU2231545C1 (en) 2004-06-27
RU2002135929A RU2002135929A (en) 2004-07-10

Family

ID=32846644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002135929/13A RU2231545C1 (en) 2002-12-27 2002-12-27 Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231545C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564115C1 (en) * 2014-07-24 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) RECOMBINANT PLAZMID DNA pART27INT6 AND METHOD OF OBTAINING ON ITS BASIS OF INBRED LINE OF TOBACCO PLANTS SYNTHESISING INTRACELLULAR GAMMA INTERFERON OF BULL
RU2701692C2 (en) * 2017-10-25 2019-09-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научный альянс" Pichia pastoris x3351 recombinant yeast strain - bovine leukemia virus gp 51 vaccine protein producer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564115C1 (en) * 2014-07-24 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) RECOMBINANT PLAZMID DNA pART27INT6 AND METHOD OF OBTAINING ON ITS BASIS OF INBRED LINE OF TOBACCO PLANTS SYNTHESISING INTRACELLULAR GAMMA INTERFERON OF BULL
RU2701692C2 (en) * 2017-10-25 2019-09-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научный альянс" Pichia pastoris x3351 recombinant yeast strain - bovine leukemia virus gp 51 vaccine protein producer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2721139B2 (en) Animal interferon
CN107474142A (en) Promote polypeptide and its relevant biological material and the application of destination protein secretion
CN101638665B (en) Construction and usage of lactobacillus single-plasmid Nisin inducible expression vector
CN109200271A (en) A kind of protein and its application in terms of regulating and controlling macrophage immunity function
CN109369795A (en) It is a kind of regulate and control macrophage immunity functional activity protein and its application
RU2231545C1 (en) Strain of yeast pichia pastoris ps105(pbig) as producer of bovine intracellular immune interferon, recombinant plasmid dna pbig providing biosynthesis of bovine intracellular immune interferon and method for constructing recombinant plasmid dna pbig
CN104988170B (en) One kind fusion antibacterial peptide and its preparation method and application
CN103509100B (en) A kind of IL-1 R antagonist mutant
CN108977455A (en) For producing the recombinant plasmid, escherichia expression system and methods and applications of oxalate decarboxylase
CN104418945A (en) Preparation method of peptide and application of peptide in preparation of medicine and feed additive
KR102208028B1 (en) Salt inducible promoter from Chlorella vulgaris and uses thereof
RU2230781C1 (en) Yeast strain saccharomyces cerevisiae 1-60-d578 (msil) as producer of recombinant human interleukin-2 and method for its preparing
RU2315806C1 (en) YEAST STRAIN Pichia pastoris PS106(pHIG) AS PRODUCER OF HUMAN IMMUNE INTERFERON, RECOMBINANT PLASMID pHIG AND METHOD FOR ITS DESIGN
Tsygankov et al. Synthesis of recombinant gamma interferons resistant to proteolysis in the yeast Pichia pastoris
CN102485890A (en) Expression of recombined human protein disulphide isomerase (hPDI491) with Pichia pastoris in secretion manner
RU2203950C1 (en) Strain of yeast pichia pastoris as producer of leukocyte human interferon-16, recombinant plasmid dna phin and method for its construction
RU2756852C2 (en) Recombinant plasmid, method for its construction and yeast strain komagataella pastoris - producer of immune interferon gamma of a dog
CN116143899B (en) Recombinant antimicrobial peptide pANG4 and preparation method and application thereof
RU2180687C1 (en) Yeast strain pichia pastoris as producer of human fibroblast interferon, recombinant plasmid dna phis and method of its construction
CN110577587B (en) Isolated plant defensin polypeptide and preparation method and application thereof
RU1660388C (en) Recombinant plasmid dna pvgib encoding bovine gamma-interferon, method of its preparing and yeast strain saccharomyces cerevisiae - a producer of bovine gamma-interferon
TWI220675B (en) Yeast with high biotin-productivity and the preparation method thereof
SU1144376A1 (en) Recombination pien-alpha-ftrp plasmides coding synthesis of man's type alpha-f leukocytic interferon and escherichia coli/pien-alpha-ftrp strains - producers of man's type alpha-f-leukocytic interferon
CN118325922A (en) Canine-derived superoxide dismutase and preparation method thereof
RU2386694C2 (en) Pichia pastoris yeast strain - producer of chicken interferon-gamma, recombinant plasmid dna which facilitates biosynthesis chicken interferon-gamma, and construction method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120904

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

Effective date: 20171228