RU2265055C2 - Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide - Google Patents

Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide Download PDF

Info

Publication number
RU2265055C2
RU2265055C2 RU2004100070/13A RU2004100070A RU2265055C2 RU 2265055 C2 RU2265055 C2 RU 2265055C2 RU 2004100070/13 A RU2004100070/13 A RU 2004100070/13A RU 2004100070 A RU2004100070 A RU 2004100070A RU 2265055 C2 RU2265055 C2 RU 2265055C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasmid
dna
gly
ser
coli
Prior art date
Application number
RU2004100070/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004100070A (en
Inventor
В.Г. Лунин (RU)
В.Г. Лунин
О.В. Сергиенко (RU)
О.В. Сергиенко
О.Л. Воронина (RU)
О.Л. Воронина
занова Е.М. Р (RU)
Е.М. Рязанова
А.А. Розенкранц (RU)
А.А. Розенкранц
А.С. Соболев (RU)
А.С. Соболев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "АСГЛ-Исследовательские Лаборатории"
Соболев Александр Сергеевич
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 Закрытое акционерное общество "АСГЛ-Исследовательские Лаборатории", Соболев Александр Сергеевич filed Critical Закрытое акционерное общество "АСГЛ-Исследовательские Лаборатории"
Priority to RU2004100070/13A priority Critical patent/RU2265055C2/en
Publication of RU2004100070A publication Critical patent/RU2004100070A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265055C2 publication Critical patent/RU2265055C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiology, genetic engineering.
SUBSTANCE: invention proposes a new recombinant plasmid pR752 (5269 pair bases) comprising genetic construction under control of bacteriophage T5 promoter and encoding a module polypeptide consisting of 6 histidine residues, hemoglobin-like protein of E. coli, modified fragment of large T-antigen SV-40, translocation domain of diphtheria toxin, spacer sequence (Gly-Ser)5 and human epidermal growth factor (6 His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF) and designated for the directed transfer of photosensitizers into target-cell nuclei. By transformation of the strain E. coli M15 (rep 4) with plasmid pR752 the recombinant strain E. coli VKPM B-8356 as a producer of new polypeptide vector is prepared. The usage of this new strain is able to enhance the effectiveness of effect of photosensitizers by some orders. Invention can be used in medicinal-biological industry in preparing agents providing the directed transport of photosensitizing agents into tumor cell nuclei.
EFFECT: valuable biological and medicinal properties of polypeptide.
3 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, генной инженерии, а также медицине и представляет собой плазмиду pR752, кодирующую модульный рекомбинантный полипептид и штамм Е.coli - М15 (Rep4, pR752) - продуцент модульного пептида.The invention relates to biotechnology, genetic engineering, as well as medicine, and is a plasmid pR752 encoding a modular recombinant polypeptide and E. coli strain M15 (Rep4, pR752), a producer of a modular peptide.

Известна композиция для фотодинамического повреждения клеток-мишеней, состоящая из фотосенсибилизатора, компонента-носителя фотосенсибилизатора, компонента для узнавания клеток-мишеней и транспорта фотосенсибилизатора внутрь клетки-мишени путем специфического рецептор-опосредуемого эндоцитоза и компонента, обладающего способностью направленного транспорта фотосенсибилизатора внутри клеток-мишеней. На основе этой композиции разработан способ фотодинамического повреждения клеток, который заключается в добавлении предлагаемой композиции к клеткам и выдерживании их при температуре, нормальной для жизнедеятельности клеток. При облучении клеток светом происходит фотохимическая реакция, в результате которой клетки-мишени гибнут (Патент РФ №2066552, 1996).Получение таких многокомпонентных транспортных композиций для использования в клинической практике - слишком дорогостоящая и трудозатратная процедура. Более приемлемый способ получения аналогичных транспортных носителей включает в себя конструирование, наработку в E-coli и очистку модульных рекомбинантных транспортеров (МРТ) для фотосенсибилизаторов (ФС), несущих:A known composition for the photodynamic damage of target cells, consisting of a photosensitizer, a carrier component of the photosensitizer, a component for recognizing target cells and transport of the photosensitizer into the target cell by a specific receptor-mediated endocytosis, and a component with the ability of targeted transport of the photosensitizer inside the target cells. Based on this composition, a method of photodynamic damage to cells has been developed, which consists in adding the proposed composition to the cells and keeping them at a temperature normal for the life of the cells. When cells are irradiated with light, a photochemical reaction occurs, as a result of which target cells die (RF Patent No. 2066552, 1996). Obtaining such multi-component transport compositions for use in clinical practice is too expensive and time-consuming procedure. A more acceptable way to obtain similar transport media includes designing, operating time in E-coli and cleaning modular recombinant transporters (MRI) for photosensitizers (FS), bearing:

лигандный модуль, оптимизированный большой Т-антиген вируса SV-40 в качестве сигнала ядерной локализации, модуль-носитель - гемоглобиноподобный белок НМР Е-coli, эндосомолитический модуль - амфипатический полипептид. Эти МРТ осуществляют доставку ФС в ядра меланомных клеток мишеней и значительно усиливают фотоцитотоксическое действие ФС (Генетика, 2003, том 39, №2, С.259-268). Описанные в этой работе МРТ недостаточно эффективно доставляют ФС в ядра клеток.ligand module, optimized SV-40 large T-antigen as a nuclear localization signal, carrier module — hemoglobin-like HMP E-coli protein, endosomolytic module — amphipathic polypeptide. These MRIs deliver FS to the nuclei of target melanoma cells and significantly enhance the photocytotoxic effect of FS (Genetics, 2003, Volume 39, No. 2, pp. 259-268). The MRI described in this work does not deliver PS efficiently to the nuclei of cells.

Задача изобретения - получить рекомбинантную плазмиду, кодирующую модульный полипептид, который обеспечит увеличение эффективности доставки фотосенсибилизатора, и штамм - продуцент модульного полипептида.The objective of the invention is to obtain a recombinant plasmid encoding a modular polypeptide, which will increase the efficiency of photosensitizer delivery, and a strain producing a modular polypeptide.

Поставленная задача решается получением плазмиды pR752, кодирующей модульный рекомбинантный полипептид (МРП), состоящий из 6 гистидиновых остатков (6His), гемоглобиноподобного белка E.coli (НМР), модифицированного фрагмента большого Т-антигена вируса SV-40 (NLS), фрагмента дифтерийного токсина, содержащего транслокационный домен и собственный междоменный спейсер (DTox), a также имеющий дополнительный спейсер - (Gly-Ser)5 и эпидермальный фактор роста человека (EGP), и штамма Е. coli - М15 (Rep4, pR752) - продуцента модульного пептида, полученного трансформацией штамма М15 (Rep4) плазмидой pR752.The problem is solved by obtaining the plasmid pR752 encoding a modular recombinant polypeptide (MCI), consisting of 6 histidine residues (6His), hemoglobin-like E. coli protein (HMP), a modified fragment of the large T-antigen of the virus SV-40 (NLS), a fragment of diphtheria toxin containing a translocation domain and its own interdomain spacer (DTox), as well as having an additional spacer - (Gly-Ser) 5 and human epidermal growth factor (EGP), and E. coli strain M15 (Rep4, pR752) - producer of a modular peptide, obtained by transformation of strain M15 (Rep4) plasmid pR752.

Сущность изобретения заключается в создании новой конструкции рекомбинантной плазмиды pR752 для кодирования модульного полипептида (SEQ ID №1) длиной 694, М. м. 76306 Д, имеющего следующую структуру: 6His-HMP-NLS-DTox-(Gly-Ser)5-EGF, в которой аа 5-10 - 6His, aa 14-409 - НМР, аа 439-624 - DTox 198-384 с заменами, аа 628-638 (Gly-Ser)5, 642-694 EGF.The essence of the invention is to create a new design of the recombinant plasmid pR752 for encoding a modular polypeptide (SEQ ID No. 1), length 694, M. m. 76306 D, having the following structure: 6His-HMP-NLS-DTox- (Gly-Ser) 5 -EGF in which aa 5-10 is 6His, aa 14-409 is HMP, aa 439-624 is DTox 198-384 with replacements, aa 628-638 (Gly-Ser) 5 , 642-694 EGF.

Плазмида pR752 имеет размер 5269 оснований (SEQ ID №2) и содержит следующие регуляторные области и кодирующие участки:Plasmid pR752 has a size of 5269 bases (SEQ ID No. 2) and contains the following regulatory regions and coding regions:

- искусственный бактериальный оперон, содержащий промоторную область бактериофага Т5 и ген, кодирующий мультидоменный белок 6His-HMP-NLS-DTox- (Gly-Ser)5-ЕСР,(кодирующая область - 115-2199 н.п.);- an artificial bacterial operon containing the promoter region of the T5 bacteriophage and a gene encoding the multidomain protein 6His-HMP-NLS-DTox- (Gly-Ser) 5 -EPP (coding region - 115-2199 n.p.);

- бактериальный оперон bla, кодирующий белок бета-лактамазу, являющийся селективным маркером для трансформации штаммов Е.Coli (кодирующая область 5064-4204 н.п. в комплементарной цепи);- bla bacterial operon encoding beta-lactamase protein, which is a selective marker for the transformation of E. coli strains (coding region 5064-4204 n.a. in the complementary chain);

- бактериальный участок инициации репликации типа Col E1 3206-4196 н.п., обеспечивающий репликацию плазмиды в штаммах Е.Coli.- a bacterial site of replication initiation type Col E1 3206-4196 n.a., providing for the replication of the plasmid in E. Coli strains.

Для получения модульного полипептида предлагается штамм Е.Coli - М15 (Rep4, pR752), коллекционный номер ВКПМ В-8356, полученный трансформацией штамма М15 (Rep4) плазмидой pR752.To obtain a modular polypeptide, the E. Coli strain M15 (Rep4, pR752), a collection number of VKPM B-8356 obtained by transforming strain M15 (Rep4) with the plasmid pR752, is proposed.

Штамм депонирован во Всесоюзной Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ), ФГУП ГосНИИ генетика 17.07.2002 г.The strain was deposited in the All-Union Collection of Industrial Microorganisms (VKPM), FSUE State Research Institute of Genetics 07/17/2002

Существенным отличием предлагаемой плазмиды pR752 является наличие гена, кодирующего мультидоменный белок 6His-HMP-NLS-DTox-(Gly-Ser)5-EGF.A significant difference of the proposed plasmid pR752 is the presence of a gene encoding the multidomain protein 6His-HMP-NLS-DTox- (Gly-Ser) 5 -EGF.

При культивировании рекомбинантного штамма Е.Coli - М15 (Rep4, pR752) получают модульный рекомбинантный полипептид (МРП) для доставки фотосенсибилизатора, отличающийся от известных наличием в его структуре спейсера (Gly-Ser)5, который отделяет лиганд от объемной общей конструкции, обеспечивая тем самым эффективное взаимодействие лиганда с рецептором на поверхности клетки, а также наличием перед модулем НМР последовательности 6His, для упрощения процесса выделения МРТ.When cultivating the recombinant E. coli strain M15 (Rep4, pR752), a modular recombinant polypeptide (MCI) is obtained for the delivery of the photosensitizer, which differs from the known ones by the presence of a spacer (Gly-Ser) 5 in its structure, which separates the ligand from the bulk general structure, providing the most effective interaction of the ligand with the receptor on the cell surface, as well as the presence of the 6His sequence in front of the NMR module, to simplify the process of MRI isolation.

Характеристики штамма Е.Coli - M15 (Rep4, pR752)Characteristics of E. Coli strain - M15 (Rep4, pR752)

Штамм получен трансформацией плазмидой pR752 штамма M15 (Rep4), предоставленного фирмой QIAGEN.The strain was obtained by transformation of plasmid pR752 of strain M15 (Rep4) provided by QIAGEN.

Культурально-морфологические характеристики штаммаCultural and morphological characteristics of the strain

При выращивании штамма на LB агаре (на 1 л - 10 г бактотриптона, 5 г бактодрожжевого экстракта, 10 г NaCl, 15 г бактоагара, рН 7, 5 - NaOH) в течение 18 часов при 37°С получают:When the strain is grown on LB agar (for 1 l - 10 g of bactotryptone, 5 g of bacterium yeast extract, 10 g of NaCl, 15 g of bactoagar, pH 7, 5 - NaOH) for 18 hours at 37 ° C receive:

- колонии округлой формы,- rounded colonies,

- бесцветные,- colorless,

- непрозрачные,- opaque

- поверхность гладкая,- the surface is smooth,

- профиль выпуклый,- the profile is convex,

- край колонии - волнистый,- the edge of the colony is wavy,

- структура однородная,- the structure is homogeneous,

- консистенция вязкая,- the consistency is viscous,

- способность к эмульгированию - равномерная,- the ability to emulsify - uniform,

- пигмент в среду не выделяет.- the pigment does not emit on Wednesday.

Продукт, синтезируемый штаммом, - модульный рекомбинантный полипептид 6His-HMP-NLS-DTox-(Gly-Ser)5-EGFThe product synthesized by the strain is a modular recombinant polypeptide 6His-HMP-NLS-DTox- (Gly-Ser) 5 -EGF

Активность штамма: уровень экспрессии модульного рекомбинантного полипептида 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF составляет 32% от тотального белка, растворимость - 70%.Strain activity: expression level of the modular recombinant 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF polypeptide is 32% of the total protein, solubility is 70%.

Генетические особенности штамма: устойчив к ампициллину и канамицину, метаболические маркеры - способен сбраживать лактозу, арабинозу, галактозу и маннитол.Genetic features of the strain: resistant to ampicillin and kanamycin, metabolic markers - able to ferment lactose, arabinose, galactose and mannitol.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Фиг.1 Карта плазмиды pR752 с указанием сайтов рестрикции.Figure 1 Map of plasmid pR752 indicating restriction sites.

Фиг.2 Зависимость выживаемости клеток А431 от концентрации добавленных хлорина е6 и его конъюгата с МРП, облучение в дозе 288 кДж/м2 без фильтров.Figure 2 The dependence of the survival of A431 cells on the concentration of added chlorin e 6 and its conjugate with MRI, irradiation at a dose of 288 kJ / m 2 without filters.

Фиг.3 Зависимость выживаемости клеток А431 от концентрации бактериохлорина р6 и его конъюгата с 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF при облучении в дозе 75 кДж/м2 с комбинацией фильтров, обеспечивающих пропускание в области 730-800 нМ.Figure 3 The dependence of the survival of A431 cells on the concentration of bacteriochlorin p 6 and its conjugate with 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF when irradiated at a dose of 75 kJ / m 2 with a combination of filters providing transmission in the region of 730 -800 nM.

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Все стандартные геноинженерные и микробиологические манипуляции, а также амплификацию и секвенирование ДНК проводили по известным методикам (Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж., Молекулярное клонирование, М.: Мир, 1984; Клонирование ДНК. Методы. Под ред. Д. Гловера, Пер. с англ., Москва, Мир, 1988; The QIAexpressionist. QUIAGEN Inc., 1991; The QIAexpressionist. Second edition. QUIAGEN Inc., 1992).All standard genetic engineering and microbiological manipulations, as well as amplification and DNA sequencing, were performed according to well-known methods (Maniatis T., Fritsch E., Sambrook J., Molecular Cloning, M .: Mir, 1984; DNA Cloning. Methods. Ed. D. Glover, Per. English, Moscow, Mir, 1988; The QIAexpressionist. QUIAGEN Inc., 1991; The QIAexpressionist. Second edition. QUIAGEN Inc., 1992).

Пример 1. Способ получения плазмиды pR752Example 1. A method of obtaining a plasmid pR752

а) Химический синтез олигодезоксирибонуклеотидовa) Chemical synthesis of oligodeoxyribonucleotides

Олигодезоксирибонуклеотиды были синтезированы твердофазным аминофосфитным методом с помощью синтезатора АСМ 100-2 (Новосибирск) и очищены электрофорезом в 12%-ном ПААГ геле.Oligodeoxyribonucleotides were synthesized by the solid-phase aminophosphite method using an AFM 100-2 synthesizer (Novosibirsk) and purified by electrophoresis in a 12% SDS page gel.

б) Клонирование участка, обеспечивающего фотосенсибилизатор (порфирин)-связывающую активностьb) Cloning of the site providing the photosensitizer (porphyrin) -binding activity

В качестве фотосенсибилизатор-связывающего белка был взят гемоглобиноподобный белок НМР Е.Coli. Для клонирования НМР были спланированы праймеры, соответствующие концам кодирующей области гена. Продукт был проклонирован в Е.Coli так, чтобы перед белком находилось 6His для возможного выделения продуктов экспрессии с помощью аффинной хроматографии на Ni-агарозе.A hemoglobin-like HMP of E. Coli was taken as a photosensitizing binding protein. For cloning of NMR, primers were designed corresponding to the ends of the coding region of the gene. The product was cloned in E. Coli with 6His in front of the protein for possible isolation of expression products by affinity chromatography on Ni-agarose.

Используя в качестве ДНК-матрицы хромосомную ДНК Е.Coli, содержащую ген НМР, методом полимеразной цепной реакции с использованием олигонуклеотидных праймеров состава (сайты рестриктаз BamHI, XbaI и BgIII подчеркнуты)Using E. coli chromosomal DNA containing the HMP gene as a DNA template by polymerase chain reaction using oligonucleotide primers of the composition (restriction enzyme sites BamHI, XbaI and BgIII are underlined)

5'-gcaaaaaaagggatcccatatgcttgacgctc5'-gcaaaaaaag ggatcc catatgcttgacgctc

5'-ccggcaactctagatctcagcaccttatgcg5'-ccggcaact ctagatct cagcaccttatgcg

соответствующих начальной и концевой части ДНК, кодирующей НМР, амплифицировали последовательность нуклеотидов. Реакцию проводили в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 2 мкг ДНК, 10 пкМ каждого праймера, 67 мМ трис-HCl буфер (рН 8,8 при 25°С), 15 мМ сульфат аммония, 2,5 мМ хлористый магний, 0,01% Твин-20, смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов (дАТФ, дЦТФ, дТТФ, дГТФ по 2,5 мМ) и 1 ед. Taq-полимеразы. Реакцию амплификации проводили под вазелиновым маслом в течение 5 циклов: 93°С - 1 мин, 45°С - 1 мин и 72°С - 2 мин, а затем 30 циклов: 93°С - 1 мин, 55°С - 1 мин и 72°С - 2 мин. Продукты амплификации разделяли с помощью электрофореза в 1% геле агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК размером 1213 н.п., содержащий ген НМР, вырезали и выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату. ДНК осаждали тремя объемами этанола и растворяли в бидистиллированной воде. Полученная ДНК была обозначена как pCRHMP и состояла из 1213 н.п. С целью создания вектора, экспрессирующего НМР, полученную ДНК pCRHMP, а также ДНК плазмиды pQE13 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами BamHI и XbaI при 37°C в буфере, содержащем 33 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1,5 часов. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагменты ДНК, соответствующие гену НМР размером 1199 н.п и фрагменту плазмиды pQE13 размером 2443 н.п., вырезали, выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату и смешивали. Полученную смесь рестрикционных фрагментов лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ дитиотрейтола (ДТТ) и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli M15[REP4] (Nals, Strs, rifs, lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК из устойчивых к антибиотикам колоний выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI и XbaI, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемого фрагмента, и отбирали клоны, ДНК которых содержала в своем составе ген НМР. Данная плазмида получила название pR507.the corresponding initial and terminal parts of the DNA encoding HMP amplified the nucleotide sequence. The reaction was carried out in 25 μl of the reaction mixture containing 2 μg of DNA, 10 pcM of each primer, 67 mM Tris-HCl buffer (pH 8.8 at 25 ° C), 15 mM ammonium sulfate, 2.5 mM magnesium chloride, 0.01 % Tween-20, a mixture of deoxynucleotide triphosphates (dATP, dCTP, dTTP, dGTP 2.5 mmol) and 1 unit Taq polymerase. The amplification reaction was carried out under vaseline oil for 5 cycles: 93 ° C for 1 min, 45 ° C for 1 min and 72 ° C for 2 min, and then 30 cycles: 93 ° C for 1 min, 55 ° C for 1 min and 72 ° С - 2 min. Amplification products were separated by electrophoresis in 1% agarose gel, stained with ethidium bromide solution and a 1213 bp DNA fragment containing the HMP gene, excised and isolated from the gel by centrifugation through glass wool. DNA was precipitated with three volumes of ethanol and dissolved in bidistilled water. The resulting DNA was designated as pCRHMP and consisted of 1213 n.p. In order to create a vector expressing HMP, the obtained pCRHMP DNA, as well as the plasmid pQE13 DNA, was hydrolyzed with restriction endonucleases BamHI and XbaI at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris-acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mM acetate magnesium, 66 mm potassium acetate for 1.5 hours. The restriction products were separated by 1% agarose gel electrophoresis, stained with ethidium bromide solution and DNA fragments corresponding to the 1199 bp NMR gene and 2443 bp plasmid pQE13 fragment, excised, isolated from the gel by centrifugation through glass wool and mixed up. The resulting mixture of restriction fragments was ligated using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol (DTT), and 5 mM ATP. The ligated DNA was used to transform E. Coli M15 [REP4] cells (Nal s , Str s , rif s , lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated from antibiotic-resistant colonies by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI and XbaI, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragment, and clones whose DNA contained the HMP gene were selected. This plasmid is called pR507.

в) Клонирование участка, обеспечивающего лиганд-специфическую активностьc) Cloning of a site providing ligand-specific activity

В качестве специфического лиганда был использован эпидермальный фактор роста - epidermal growth factor (EGF). Ген, кодирующий данный пептид, был выделен с помощью ПЦР из плазмиды, предоставленной нам Вертиевым Ю.В. Используя в качестве ДНК-матрицы плазмиду, содержащую клонированный ген EGF, методом полимеразной цепной реакции с использованием олигонуклеотидных праймеров состава (сайты рестриктаз BamHI и Крn21 подчеркнуты)An epidermal growth factor (EGF) was used as a specific ligand. The gene encoding this peptide was isolated by PCR from a plasmid provided to us by V. Vertiev. Using a plasmid containing the cloned EGF gene as a DNA template by polymerase chain reaction using oligonucleotide primers of the composition (the restriction enzyme sites BamHI and Kpn21 are underlined)

5'-gggggcccgggatccaattccgatagcgagtgtcctc5'-gggggcccg ggatc caattccgatagcgagtgtcctc

5'-caaggagatggatcccaacagtcctccggacacggggcc5'-caaggagat ggatcc caacagtcct ccgga cacggggcc

соответствующих началу гена EGF и ДНК амплифицируемой плазмиды после его конца, амплифицировали последовательность нуклеотидов. Реакцию проводят в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 2 мкг ДНК, 10 пкМ каждого праймера, 67 мМ трис-HCl буфер (рН 8,8 при 25°С), 15 мМ сульфат аммония, 2,5 мМ хлористый магний, 0.01% Твин-20, смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов (дАТФ, дЦТФ, дТТФ, дГТФ по 2.5 мМ) и 1 ед. Taq-полимеразы. Реакцию амплификации проводили под вазелиновым маслом в течение 30 циклов: 93°С - 1 мин, 65°С - 1 мин и 72°С - 30 сек. Продукты амплификации разделяли с помощью электрофореза в 1% геле агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК размером 355 н.п. вырезали и выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату. ДНК осаждали тремя объемами этанола и растворяли в бидистиллированной воде. Полученная ДНК обозначена как pCREGF и состоит из 355 н.п.corresponding to the beginning of the EGF gene and the DNA of the amplified plasmid after its end, the nucleotide sequence was amplified. The reaction is carried out in 25 μl of the reaction mixture containing 2 μg of DNA, 10 pcM of each primer, 67 mM Tris-HCl buffer (pH 8.8 at 25 ° C), 15 mM ammonium sulfate, 2.5 mM magnesium chloride, 0.01% Tween -20, a mixture of deoxynucleotide triphosphates (dATP, dTCP, dTTP, dGTP at 2.5 mm) and 1 unit. Taq polymerase. The amplification reaction was carried out under vaseline oil for 30 cycles: 93 ° C for 1 min, 65 ° C for 1 min and 72 ° C for 30 sec. Amplification products were separated by electrophoresis in 1% agarose gel, stained with ethidium bromide solution and a 355 bp DNA fragment. cut out and isolated from the gel by centrifugation through glass wool. DNA was precipitated with three volumes of ethanol and dissolved in bidistilled water. The resulting DNA is designated as pCREGF and consists of 355 n.p.

Для создания вектора, экспрессирующего EGF, полученную ДНК pCREGF, а также ДНК плазмиды pQE16 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами BamHI и Крn21 при 37°С в буфере, содержащем 33 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1,5 часов. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагменты ДНК, фрагмент, включающий ген EGF размером 340 н.п., и фрагмент плазмиды pQE16 размером 3052 н.п. вырезали, выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату и смешивали. Полученную смесь рестрикционных фрагментов лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ ДТТ и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli M15[REP4] (Nals, Strs, rirs, lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК из устойчивых к антибиотикам колоний выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI и Крn21, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемого фрагмента, и отбирали клоны, ДНК которых содержала в своем составе ген EGF. Полученная плазмида названа pR700.To create a vector expressing EGF, the obtained pCREGF DNA as well as the plasmid pQE16 DNA was hydrolyzed with restriction endonucleases BamHI and Kpn21 at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris-acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mM magnesium acetate 66 mM potassium acetate for 1.5 hours. The restriction products were separated by 1% agarose gel electrophoresis, stained with ethidium bromide solution and DNA fragments, a fragment comprising an EGF gene of 340 bp and a plasmid fragment pQE16 of 3052 bp cut out, isolated from the gel by centrifugation through glass wool and mixed. The resulting restriction fragment mixture was ligated using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, and 5 mM ATP. The ligated DNA was used to transform E. coli M15 [REP4] cells (Nal s , Str s , rir s , lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated from antibiotic-resistant colonies by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI and Kpn21, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragment, and clones whose DNA contained the EGF gene were selected. The resulting plasmid is named pR700.

г) Клонирование участка, обеспечивающего эндосомолитическую активность (Dtox).d) Cloning of the site providing endosomolytic activity (Dtox).

В качестве эндосомолитического модуля был использован транслокационный домен (Т) дифтерийного токсина с прилегающим к нему природным спейсером, разделяющим Т и L домены нативного дифтерийного токсина. Для его клонирования были спланированы праймеры, соответствующие концам кодирующей области Т-домена, но N-конец Т-домена модифицирован - 199Leu заменен на Gly, a 201Cys- на Ser.As the endosomolytic module, the translocation domain (T) of diphtheria toxin was used with an adjacent natural spacer separating the T and L domains of the native diphtheria toxin. For its cloning, primers were designed corresponding to the ends of the coding region of the T domain, but the N-end of the T domain was modified — 199 Leu was replaced by Gly, and 201 Cys by Ser.

Используя в качестве ДНК-матрицы плазмиду, содержащую клонированный ген дифтерийного токсина, методом полимеразной цепной реакции с использованием олигонуклеотидных праймеров состава (сайты рестриктаз BamHI и Крn21 подчеркнуты)Using a plasmid containing the cloned diphtheria toxin gene as a DNA template by polymerase chain reaction using oligonucleotide primers of the composition (the restriction enzyme sites BamHI and Kpn21 are underlined)

5'-gtaggtggatccgggtcatccataaatcttgattgg5'-gtaggt ggatccg ggtcatccataaatctttgattgg

5'-cccgtcatccggaaatggttaagatctatgccccgg5'-cccgtcat ccgga aatggttaagatctatgccccgg

соответствующих начальной и концевой части ДНК, кодирующей Т-домен гена дифтерийного токсина, амплифицировали последовательность нуклеотидов. Реакцию проводили в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 2 мкг ДНК, 10 пкМ каждого праймера, 67 мМ трис-HCl буфера (рН 8,8 при 25°С), 15 мМ сульфат аммония, 2,5 мМ хлористый магний, 0.01% Твин-20, смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов (дАТФ, дЦТФ, дТТФ, дГТФ по 2,5 мМ) и 1 ед. Taq-полимеразы. Реакцию амплификации проводили под вазелиновым маслом в течение 5 циклов: 93°С - 1 мин 30 сек, 45°С - 2 мин и 72°С - 40 сек, а затем 30 циклов: 93°С - 1 мин, 55°С - 1 мин и 72°С - 40 сек. Продукты амплификации разделяли с помощью электрофореза в 1% геле агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК (pCRDTox) размером 599 н.п.вырезали и выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату. ДНК осаждали тремя объемами этанола и растворяли в бидистиллированной воде. Для создания вектора, экспрессирующего Т-домен дифтерийного токсина, полученную ДНК pCRDTox, а также ДНК плазмиды pQE16 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами BamHI и Крn21 при 37°С в буфере, содержащем 33 мМ трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1,5 часов. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагменты ДНК, соответствующие гену дифтерийного токсина размером 584 н.п и ДНК плазмиды pQE16 размером 3052 н.п. вырезали, выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату и смешивали. Полученную смесь рестрикционных фрагментов лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ ДТТ и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli M15[REP4] (Nals, Strs, rifs, lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК из устойчивых к антибиотикам колоний выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI и Крn21, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемого фрагмента, и отбирали клоны, ДНК которых содержала в своем составе ген Т-домена дифтерийного токсина. Полученная плазмида названа pR670.the corresponding initial and terminal parts of the DNA encoding the T domain of the diphtheria toxin gene amplified the nucleotide sequence. The reaction was carried out in 25 μl of the reaction mixture containing 2 μg of DNA, 10 pcM of each primer, 67 mM Tris-HCl buffer (pH 8.8 at 25 ° С), 15 mM ammonium sulfate, 2.5 mM magnesium chloride, 0.01% Tween -20, a mixture of deoxynucleotide triphosphates (dATP, dTTP, dTTP, dGTP at 2.5 mmol) and 1 unit. Taq polymerase. The amplification reaction was carried out under vaseline oil for 5 cycles: 93 ° C - 1 min 30 sec, 45 ° C - 2 min and 72 ° C - 40 sec, and then 30 cycles: 93 ° C - 1 min, 55 ° C - 1 min and 72 ° С - 40 sec. Amplification products were separated by electrophoresis in 1% agarose gel, stained with ethidium bromide solution and a 599 bp DNA fragment (pCRDTox) was excised and isolated from the gel by centrifugation through glass wool. DNA was precipitated with three volumes of ethanol and dissolved in bidistilled water. To create a vector expressing the T domain of diphtheria toxin, the obtained pCRDTox DNA, as well as the DNA of plasmid pQE16, were hydrolyzed with restriction endonucleases BamHI and Kpn21 at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris-acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mm magnesium acetate, 66 mm potassium acetate for 1.5 hours. The restriction products were separated by 1% agarose gel electrophoresis, stained with ethidium bromide solution and DNA fragments corresponding to the diphtheria toxin gene of size 584 bp and plasmid pQE16 DNA of size 3052 bp cut out, isolated from the gel by centrifugation through glass wool and mixed. The resulting restriction fragment mixture was ligated using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, and 5 mM ATP. The ligated DNA was used to transform E. Coli M15 [REP4] cells (Nal s , Str s , rif s , lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated from antibiotic-resistant colonies by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI and Kpn21, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragment, and clones whose DNA contained the diphtheria toxin T-domain gene were selected. The resulting plasmid is named pR670.

д) Клонирование участка, включающего сигнал ядерной локализации (NLS)e) Cloning of a site including a nuclear localization signal (NLS)

В качестве сигнала ядерной локализации была использована последовательность большого Т-антигена вируса SV-40. В качестве матрицы использовали плазмиду р10, любезно предоставленную нам доктором Д. Янсом. Для стандартизации последовательности NLS в соответствии с концепцией модуля были разработаны праймеры, вводящие сайт BgIII в область, кодирующую С-конец структуры и производящую замену в несущественной области Asp на Glu. Данная замена произведена для удаления сайта кислотного гидролиза Asp-Pro.The sequence of the large T-antigen of the SV-40 virus was used as a nuclear localization signal. Plasmid p10, kindly provided to us by Dr. D. Jans, was used as a matrix. To standardize the NLS sequence in accordance with the concept of the module, primers have been developed that introduce the BgIII site into the region encoding the C-terminus of the structure and replace the non-essential Asp region with Glu. This replacement is made to remove the Asp-Pro acid hydrolysis site.

Используя в качестве ДНК-матрицы плазмиду, содержащую клонированный ген NLS, методом ПЦР с использованием олигонуклеотидных праймеров составаUsing a plasmid containing the cloned NLS gene as a DNA template, PCR using oligonucleotide primers of the composition

5'-gtgagatctgggttcttctacctttctcttc5'-gtgagatctgggttcttctacctttctctcttc

5'-gtgagatctgcgcgtaatgagctccttgcaaac5'-gtg agatct gcgcgtaatgagctccttgcaaac

соответствующих последовательности матричной плазмидной ДНК перед геном NLS и конец гена NLS, амплифицирвали последовательность нуклеотидов. Сайт рестриктазы BgIII, расположенный в обратном праймере, подчеркнут. Сайт рестриктазы BamHI содержится в плазмиде, являющейся матрицей, а прямой праймер для удобства клонирования в связи с небольшим размером NLS (25 аминокислот или 75 п.н.) был отодвинут более чем на 700 п.н. Реакцию проводили в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 2 мкг ДНК, 10 пкМ каждого праймера, 67 мМ трис-HCl буфера (рН 8,8 при 25°С), 15 мМ сульфат аммония, 2,5 мМ хлористый магний, 0.01% Твин-20, смесь дезоксинуклеотидтрифосфатов (дАТФ, дЦТФ, дТТФ, дГТФ по 2.5 мМ) и 1 ед. Taq-полимеразы (Deep Vent). Реакцию амплификации проводили под вазелиновым маслом в течение 30 циклов: 94°С - 1 мин, 57°С - 1 мин и 72°С - 1 мин. Продукты амплификации разделяли с помощью электрофореза в 1% геле агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК (pCRNLS) размером 809 н.п. вырезали и выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату. ДНК осаждали тремя объемами этанола и растворяли в бидистиллированной воде. Полученную ДНК pCRNLS лигировали с плазмидой pGEM4Z, гидролизованной рестриктазой HincII при 37°С в буфере, содержащем 33 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1,5 часов. Лигирование проводили с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ ДТТ и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli DH5α [F- (φ80dlacZ) recA1 endA1 gyrA96 thi-1 hsdR17 (rk-mk+) supE44 relA1 deoR Δ(lacZYA-argF) U169] методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл). Были отобраны рекомбинантные клоны с прямой ориентацией клонируемого фрагмента, подтвержденной рестрикционным картированием (плазмида pR402dir). С целью создания вектора, экспрессирующего NLS, ДНК плазмид pR402dir и pQE16 гидролизовали рестрикционными экзонуклеазами BamHI и Bg1I при 37°C в буфере, содержащем 33 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1,5 часов. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК, включающий ген NLS размером 1507 н.п., а также фрагмент ДНК плазмиды pQE16 размером 993 н.п. вырезали, выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату и смешивали. Полученную смесь рестрикционных фрагментов лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ ДТТ и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli M15 [REP4] (Nals, Strs, rifs, lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК из устойчивых к антибиотикам колоний выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI и Bg1I, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемого фрагмента, и отбирали клоны, ДНК которых содержала в своем составе ген NLS. Полученную плазмиду назвали pR407.corresponding to the sequence of template plasmid DNA in front of the NLS gene and the end of the NLS gene, the nucleotide sequence was amplified. The BgIII restriction enzyme site located in the reverse primer is underlined. The BamHI restriction enzyme site is contained in the plasmid, which is the template, and the direct primer, for the convenience of cloning, was moved more than 700 bp due to the small size of NLS (25 amino acids or 75 bp). The reaction was carried out in 25 μl of the reaction mixture containing 2 μg of DNA, 10 pcM of each primer, 67 mM Tris-HCl buffer (pH 8.8 at 25 ° С), 15 mM ammonium sulfate, 2.5 mM magnesium chloride, 0.01% Tween -20, a mixture of deoxynucleotide triphosphates (dATP, dTCP, dTTP, dGTP at 2.5 mm) and 1 unit. Taq polymerase (Deep Vent). The amplification reaction was carried out under vaseline oil for 30 cycles: 94 ° C for 1 min, 57 ° C for 1 min and 72 ° C for 1 min. Amplification products were separated by electrophoresis in 1% agarose gel, stained with ethidium bromide solution and a DNA fragment (pCRNLS) of 809 bp. cut out and isolated from the gel by centrifugation through glass wool. DNA was precipitated with three volumes of ethanol and dissolved in bidistilled water. The resulting pCRNLS DNA was ligated with the plasmid pGEM4Z hydrolyzed with HincII restriction enzyme at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate for 1.5 hours . Ligation was performed using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, and 5 mM ATP. The ligated DNA was used to transform E. coli cells DH5α [F - (φ80dlacZ) recA1 endA1 gyrA96 thi-1 hsdR17 (r k - m k + ) supE44 relA1 deoR Δ (lacZYA-argF) U169] by electroporation. Transformed cells were selected on agar medium LB with ampicillin (100 μg / ml). Recombinant clones with direct orientation of the cloned fragment confirmed by restriction mapping (plasmid pR402dir) were selected. In order to create a vector expressing NLS, the plasmid DNA pR402dir and pQE16 was digested with restriction exonucleases BamHI and Bg1I at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate for 1.5 hours. The restriction products were separated by gel electrophoresis on 1% agarose, stained with ethidium bromide solution and a DNA fragment containing the NLS gene of size 1507 bp, as well as a DNA fragment of plasmid pQE16 of size 993 bp cut out, isolated from the gel by centrifugation through glass wool and mixed. The resulting restriction fragment mixture was ligated using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, and 5 mM ATP. The ligated DNA was used to transform E. Coli M15 [REP4] cells (Nal s , Str s , rif s , lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated from antibiotic-resistant colonies by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI and Bg1I, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragment, and clones whose DNA contained the NLS gene were selected. The resulting plasmid was named pR407.

е) Клонирование спейсера (Gly-Ser)5 f) Cloning of the spacer (Gly-Ser) 5

Спейсер (Gly-Ser)5 предназначен для пространственного отделения лиганда от объемной общей конструкции, чтобы обеспечить взаимодействие лиганда с рецептором на поверхности клетки, который может быть расположен в глубине мембраны. Данная последовательность получена из химически синтезированных олигонуклеотидов.The spacer (Gly-Ser) 5 is designed to spatially separate the ligand from the bulk of the overall structure to allow the ligand to interact with the receptor on the surface of the cell, which can be located deep in the membrane. This sequence is obtained from chemically synthesized oligonucleotides.

Последовательность фланкирована полусайтами рестриктаз BamHI и HindIII, на С-конце перед сайтом HindIII предусмотрен сайт рестриктазы Bg1II, а также сайты рестриктаз SmaI и EheI для легкости тестирования (Все сайты рестриктаз подчеркнуты). Каждую из цепей химически синтезированных олигонуклеотидовThe sequence is flanked by the BamHI and HindIII restriction enzyme half-sites, the Bg1II restriction enzyme site is provided at the C-terminus of the HindIII site, as well as the SmaI and EheI restriction enzyme sites for ease of testing (All restriction enzyme sites are underlined). Each of the chains of chemically synthesized oligonucleotides

5'-gatccccgggttctggctccggctctggttccggttctggcgccagatcta5'- gatccccggg ttctggctccggctctggttccggttct ggcgccagatct a

5'-agcttagatctggcgccagaaccggaaccagagccggagccagaacccggg 5'- agcttagatctgg cgccagaaccggaaccagagccggagagagaa cccggg

фосфорилировали отдельно. Реакцию проводили в 10 мкл буфера трис-HCl рН 9,5, содержащего 10 мМ хлорид магния, 50 мМ ДТТ, 1 мМ АТФ, 100 пмоль олигонуклеотида, 1 ед. полинуклеотидкиназы фага Т4, в течение 30 мин при 37°С. После окончания реакции пробы объединяли, прогревали при 90°С в течение 10 мин и медленно охлаждали до 25°С. Для создания вектора, экспрессирующего спейсер (Gly-Ser)5, ДНК плазмиды pQE13 гидролизовали рестрикционными экзонуклеазами BamHI и HindIII при 37°С в буфере содержащем 33 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в Bg1II. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК плазмиды pQE13 размером 3420 н.п. вырезали, выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату и объединяли со смесью кинированных олигонуклеотидов. Полученную смесь лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ ДТТ и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli M15 [REP4] (Nals, Strs, rifs, lac-, ara, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК из устойчивых к антибиотикам колоний выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI и HindIII, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемого фрагмента, и отбирали клоны, плазмидная ДНК которых содержала в своем составе ген пептида (Gly-Ser)5. Полученную плазмиду назвали pR703phosphorylated separately. The reaction was carried out in 10 μl of Tris-HCl pH 9.5 buffer containing 10 mM magnesium chloride, 50 mM DTT, 1 mM ATP, 100 pmol oligonucleotide, 1 unit. polynucleotide kinase of phage T4, for 30 min at 37 ° C. After the reaction, the samples were combined, heated at 90 ° C for 10 min, and slowly cooled to 25 ° C. To create a vector expressing the spacer (Gly-Ser) 5 , the plasmid pQE13 DNA was hydrolyzed with restriction exonucleases BamHI and HindIII at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate in Bg1II. The restriction products were separated by 1% agarose gel electrophoresis, stained with a solution of ethidium bromide and a DNA fragment of plasmid pQE13 with a size of 3420 n.p. excised, isolated from the gel by centrifugation through glass wool and combined with a mixture of cinated oligonucleotides. The resulting mixture was ligated using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT and 5 mM ATP. Ligation DNA was used to transform E. coli M15 [REP4] cells (Nal s , Str s , rif s , lac-, ara, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated from antibiotic-resistant colonies by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI and HindIII, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragment, and clones whose plasmid DNA contained the peptide gene (Gly-Ser) 5 were selected. The resulting plasmid was named pR703

ж) Получение плазмиды pR689 (блок модулей НМР-NLS)g) Obtaining plasmids pR689 (module block NMP-NLS)

Для получения плазмиды, экспрессирующей МРТ, содержащей модули HMP-NLS, ДНК плазмиды pR407 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами BamHI, ЕсоO1091, а ДНК плазмиды pR507 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами BglII, ЕсоO1091 при 37°С в буфере, содержащем 33 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1 часа. Выделенные из геля рестрикционные фрагменты: фрагмент ДНК плазмиды pR407, включающий модуль NLS размером 2363 н.п, а также фрагмент ДНК плазмиды рР507,включающий ген НМР размером 1358 н.п. лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4. Полученной лигированной смесью трансформировали клетки Е.coli M15 [REP4] методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с антибиотиками ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI, Bg1II и ЕсоO1091, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемого фрагмента, и отбирали клоны (pR689), плазмидная ДНК которых содержала в своем составе блок модулей НМР-NLS.To obtain an MRI expressing plasmid containing HMP-NLS modules, pR407 plasmid DNA was hydrolyzed with restriction endonucleases BamHI, EcoO1091, and plasmid pR507 DNA was hydrolyzed with restriction endonucleases BglII, EcoO1091 at 37 ° C in a buffer containing 33 mM Tris acetate 9 at 37 ° C), 10 mM magnesium acetate, 66 mM potassium acetate for 1 hour. Restriction fragments isolated from the gel: DNA fragment of plasmid pR407, including 2363 bp NLS module, and also DNA fragment of plasmid pP507, including 1358 bp NMP gene ligated with T4 phage DNA ligase. The resulting ligation mixture transformed E. coli M15 cells [REP4] by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with antibiotics ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI, Bg1II, and EcoO1091, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragment, and clones (pR689) were selected whose plasmid DNA contained a block of HMP-NLS modules.

з) Получение плазмиды pR711v (блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5)h) Obtaining plasmids pR711v (module block Dtox- (Gly-Ser) 5 )

Для получения плазмиды pR711v, содержащей блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5, ДНК плазмиды pR703 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами BamHI и Pvul при 37°С в буфере 66 мМ Трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 20 мМ ацетат магния, 132 мМ ацетат калия и 0,2 мг/мл бычьего сывороточного альбумина (БСА) в течение 1 часа, а ДНК плазмиды pR670 гидролизовали рестрикционными эндонуклеазами Bg1II и Pvul при 37°С в буфере, содержащем 50 мМ Трис-HCl (рН 7,5 при 37°С), 10 мМ хлорид магния, 100 мМ хлорид натрия и 0,1 мг/мл БСА в течение 1 часа. Выделенные из геля рестрикционные фрагменты: фрагмент ДНК плазмиды pR703, включающий модуль (Gly-Ser)5 размером 2704 н.п, а также фрагмент ДНК плазмиды pR670, включающий модуль Dtox размером 1307 н.п., лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4. Полученной лигированной смесью трансформировали клетки Е.Coli M15 [REP4] методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с антибиотиками ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз Pvul, BamHI и Bg1II, a также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемых фрагментов, и отбирали клоны pR711v (размером 4011 н.п.), плазмидная ДНК которых содержала блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5.To obtain plasmid pR711v containing a block of Dtox- (Gly-Ser) 5 modules, DNA of plasmid pR703 was hydrolyzed with restriction endonucleases BamHI and Pvul at 37 ° С in 66 mM Tris-acetate buffer (pH 7.9 at 37 ° С), 20 mM magnesium acetate, 132 mM potassium acetate and 0.2 mg / ml bovine serum albumin (BSA) for 1 hour, and plasmid pR670 DNA was hydrolyzed with restriction endonucleases Bg1II and Pvul at 37 ° C in a buffer containing 50 mM Tris-HCl (pH 7.5 at 37 ° C), 10 mM magnesium chloride, 100 mM sodium chloride and 0.1 mg / ml BSA for 1 hour. Restriction fragments isolated from the gel: the pR703 plasmid DNA fragment containing the 2704 bp module (Gly-Ser) 5 and the pR670 plasmid DNA fragment including the 1307 bp Dtox module were ligated using T4 phage DNA ligase . The resulting ligation mixture transformed E. Coli M15 cells [REP4] by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with antibiotics ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes Pvul, BamHI, and Bg1II, as well as restriction enzymes of sites located inside cloned fragments, and pR711v clones (4011 bp) were selected whose plasmid DNA contained a block of Dtox- (Gly -Ser) 5 .

и) Получение плазмиды pR727v (блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5-EGF)i) Obtaining plasmids pR727v (module block Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF)

Для получения плазмиды, экспрессирующей МРТ, содержащий модули Dtox-(Gly-Ser)5, ДНК плазмиды и pR700 гидролизовали рестрикционньши эндонуклеазами BamHI, Bg1I, а ДНК плазмиды pR711v гидролизовали рестрикционньши эндонуклеазами Bg1II и Bg1I при 37°С в буфере, содержащем 33 мМ трис-ацетат (рН 7,9 при 37°С), 10 мМ ацетат магния, 66 мМ ацетат калия в течение 1 часа. Выделенные из геля рестрикционные фрагменты: фрагмент ДНК плазмиды pR700, включающий ген EGF размером 2365 н.п, а также фрагмент ДНК плазмиды pR711v, включающий блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5 размером 1602 н.п. лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4. Полученной лигированной смесью трансформировали клетки Е.Coli M15 [REP4] методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с антибиотиками ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз BamHI, Bg1I и Bg1II, а также рестриктаз сайтов, находящихся внутри клонируемых фрагментов, и отбирали клоны (pR727v), плазмидная ДНК которых содержала в своем составе блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5-EGF.To obtain a plasmid expressing an MRI containing Dtox- (Gly-Ser) 5 modules, plasmid DNA and pR700 were digested with restriction endonucleases BamHI, Bg1I, and plasmid DNA pR711v were digested with restriction endonucleases Bg1II and Bg1I at 33 ° C, -acetate (pH 7.9 at 37 ° C), 10 mm magnesium acetate, 66 mm potassium acetate for 1 hour. Restriction fragments isolated from the gel: DNA fragment of plasmid pR700, including 2365 bp EGF gene, as well as DNA fragment of plasmid pR711v, including 1602 bp Dtox- (Gly-Ser) 5 module block. ligated with T4 phage DNA ligase. The resulting ligation mixture transformed E. Coli M15 cells [REP4] by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with antibiotics ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA was isolated by alkaline lysis, analyzed using restriction enzymes BamHI, Bg1I and Bg1II, as well as restriction enzymes of sites located inside the cloned fragments, and clones (pR727v) were selected whose plasmid DNA contained a block of Dtox- (Gly-Ser) modules 5 -EGF.

к) Получение плазмиды pR752, кодирующей МРТk) Obtaining plasmid pR752 encoding MRI

Для ее получения плазмиду, содержащую блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5-EGF (pR 727v) гидролизовали рестриктазами XhoI и BamHI (в буфере, содержащем 10 мМ трис-HCl, рН 8,5 при 37°С, 10 мМ MgCl2, 100 мМ КС1, 0,1 мг/мл БСА), а плазмиду, содержащую блок модулей HMP-NLS (pR689) - рестриктазами XhoI и Bg1II (в буфере, содержащем 50 мМ трис-HCl (рН 7,5), 10 мМ MgCl2, 100 мМ NaCl, 0,1 мг/мл БСА) в течение 1 часа при 37°С. Продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в геле 1% агарозы, окрашивали раствором бромистого этидия и фрагмент ДНК плазмиды pR727v, включающий блок модулей Dtox-(Gly-Ser)5-EGF размером 3847 н.п., а также фрагмент плазмиды pR689, включающий блок модулей HMP-NLS размером 1422 н.п., вырезали, выделяли из геля с помощью центрифугирования через стекловату и смешивали. Полученную смесь рестрикционных фрагментов лигировали с помощью ДНК-лигазы фага Т4 в буфере, содержащем 40 мМ Трис-HCl (рН 7,8 при 25°С), 10 мМ MgCl2, 10 мМ ДТТ и 5 мМ АТФ. Лигированную ДНК использовали для трансформации клеток Е.Coli M15 [REP4] (Nals, Strs, rifs, lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл). Плазмидную ДНК (pR752) из устойчивых к антибиотикам колоний выделяли методом щелочного лизиса, анализировали с помощью рестриктаз XhoI, BamHI и Bg1II, а также рестриктаз, находящихся внутри клонируемых фрагментов, и отбирали клоны, ДНК которых содержит в своем составе нужные последовательности. Таким образом была получена плазмида pR 752, кодирующая МРТ 6His-НМР-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF.To obtain it, a plasmid containing a block of Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF modules (pR 727v) was digested with restriction enzymes XhoI and BamHI (in a buffer containing 10 mM Tris-HCl, pH 8.5 at 37 ° С, 10 mM MgCl 2 , 100 mM KCl, 0.1 mg / ml BSA), and the plasmid containing the HMP-NLS module block (pR689) with restriction enzymes XhoI and Bg1II (in a buffer containing 50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 10 mM MgCl 2 , 100 mM NaCl, 0.1 mg / ml BSA) for 1 hour at 37 ° C. The restriction products were separated by gel electrophoresis on 1% agarose, stained with ethidium bromide solution and the DNA fragment of plasmid pR727v, including a 3847 bp Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF module block, as well as a fragment of plasmid pR689, including a block 1422 bp HMP-NLS modules were cut out, isolated from the gel by centrifugation through glass wool, and mixed. The resulting restriction fragment mixture was ligated using T4 phage DNA ligase in a buffer containing 40 mM Tris-HCl (pH 7.8 at 25 ° C), 10 mM MgCl 2 , 10 mM DTT, and 5 mM ATP. The ligated DNA was used to transform E. Coli M15 [REP4] cells (Nal s , Str s , rif s , lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml). Plasmid DNA (pR752) was isolated from antibiotic-resistant colonies by alkaline lysis, analyzed with restriction enzymes XhoI, BamHI and Bg1II, as well as restriction enzymes located inside the cloned fragments, and clones were selected whose DNA contains the desired sequences. Thus, plasmid pR 752 encoding MRI 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF was obtained.

Первичную структуру полученной плазмиды подтвердили секвенированием дидезоксиметодом Сэнгера.The primary structure of the obtained plasmid was confirmed by sequencing with the Sanger dideoxymethod.

Пример 2. Получение штамма-продуцента МРП 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF и микробиологический синтез МРП.Example 2. Obtaining a producer strain of MCI 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF and microbiological synthesis of MCI.

Клетки Е.Coli M15 (REP 4) (Nals, Strs, rifs, lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA+, uvr+) трансформировали плазмидой pR752 методом электропорации. Трансформированные клетки отбирали на агаризованной среде LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мл).E. coli M15 cells (REP 4) (Nal s , Str s , rif s , lac-, ara-, gal-, mtl-, F-, recA +, uvr +) were transformed with plasmid pR752 by electroporation. Transformed cells were selected on LB agar medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml).

Индукцию синтеза МРТ проводили в соответствии со стандартным протоколом фирмы QUIAGEN. Среду LB с ампициллином (100 мкг/мл) и канамицином (25 мкг/мг) инокулировали свежей ночной культурой клеток штамма M15 [REP4], несущих плазмиду, кодирующую МРТ, и выращивали при 37°С с аэрацией, определяя оптическую плотность при 600 нм каждый час до достижения плотности 0.9-1.2. В клеточную суспензию добавляли индуктор изопропилтиогалактозид (IPTG) до концентрации 0,2 мМ и выращивали 5 часов при 30°С с аэрацией. Клетки собирали центрифугированием в течение 15 мин при 5000 g; полученный осадок хранили при -20°С. Уровень экспрессии МРТ 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF, кодируемого плазмидой pR752, составил 32%, растворимость - около 65%.The synthesis of MRI was induced in accordance with the standard protocol of QUIAGEN. LB medium with ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / mg) was inoculated with fresh overnight culture of cells of strain M15 [REP4] carrying an MRI encoding plasmid and grown at 37 ° C with aeration, determining the optical density at 600 nm every hour until a density of 0.9-1.2 is reached. An isopropylthiogalactoside inducer (IPTG) was added to the cell suspension to a concentration of 0.2 mM and grown for 5 hours at 30 ° C with aeration. Cells were harvested by centrifugation for 15 min at 5000 g; the resulting precipitate was stored at -20 ° C. The expression level of 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF MRI encoded by pR752 plasmid was 32%, solubility - about 65%.

Пример 3. Очистка МРПExample 3. Cleaning MCI

Клетки, выращенные, как правило, в 1 литре среды, лизировали в буфере следующего состава: 10 мМ HEPES-Na буфер, рН 7,5, 0,1 мМ ЭДТА, 1 мМ ДТТ, 3 мМ фенилметилсульфонилфторид, 10 мкг/мл лизоцим. Количество буфера определялось соотношением: 10 мл буфера на 10 г клеток. После обработки ультразвуком суспензию центрифугировали 25 мин при 17000 об/мин (ротор JA-20 к центрифуге "Beckman" J2-21). Супернатант подвергали дальнейшей очистке на сорбенте Blue Sepharose CL-6B ("Pharmacia"). Элюировали белок градиентом концентрации NaCl 0,2-1,6 М. Фракции 0,7-1,6 М NaCl содержали искомый препарат 96%-ной чистоты. Выход - 20 мг на 1 г биомассы. Гомогенность и молекулярный вес МРТ оценивали по результатам электрофореза в системе Laemmly.Cells grown, as a rule, in 1 liter of medium, were lysed in a buffer of the following composition: 10 mM HEPES-Na buffer, pH 7.5, 0.1 mM EDTA, 1 mM DTT, 3 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 10 μg / ml lysozyme. The amount of buffer was determined by the ratio: 10 ml of buffer per 10 g of cells. After sonication, the suspension was centrifuged for 25 min at 17,000 rpm (JA-20 rotor to a Beckman J2-21 centrifuge). The supernatant was further purified on a Blue Sepharose CL-6B sorbent (Pharmacia). The protein was eluted with a gradient of NaCl concentration of 0.2-1.6 M. Fractions of 0.7-1.6 M NaCl contained the desired preparation of 96% purity. The yield is 20 mg per 1 g of biomass. The homogeneity and molecular weight of the MRI was evaluated by electrophoresis in the Laemmly system.

Пример 4. Определение эффективности фотодинамического действия конъюгатов МРП с ФСExample 4. Determination of the effectiveness of the photodynamic effects of conjugates of MCI with FS

Для оценки взаимодействия модульного рекомбинантного полипептида с раковыми клетками проведено исследование фотодинамического действия конъюгатов МРП с фотосенсибилизаторами (ФС) на клетках в культуре. В качестве раковых клеток были использованы клетки эпидермоидной карциномы человека линии А431, в качестве ФС - хлорин е6 с длинноволновьм пиком поглощения в районе 660 нм и бактериохлорин р6 с длинноволновым пиком поглощения в районе при 760 нм.To assess the interaction of a modular recombinant polypeptide with cancer cells, we studied the photodynamic effect of MPI conjugates with photosensitizers (PS) on cells in culture. A431 human epidermoid carcinoma cells were used as cancer cells, chlorin e 6 with a long-term absorption peak at 660 nm and bacteriochlorin p 6 with a long-wave absorption peak at 760 nm were used as PS.

Синтез и очистка конъюгатов МРП с фотосенсибилизаторами - хлорином е6 и бактериохлорином р6 Synthesis and purification of MCI conjugates with photosensitizers - chlorin e 6 and bacteriochlorin p 6

К раствору хлорина е6 или бактериохлорина p6 в 5 мМ Na-фосфатном буфере (рН 8,0) добавляли раствор бифункционального кросс-сшивающего агента 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)-карбодиимида (30 мг/мл) в воде и раствор N-гидроксицукцинимида (100 мг/мл) в тетрагидрофуране (соотношение порфирин:карбодиимид: N-гидроксицукцинимид 1:30:30). Реакционную смесь тщательно перемешивали и инкубировали в течение 3 часов при комнатной температуре. Все операции с ФС проводили в темноте в атмосфере инертного газа. Для получения конъюгата МРП-ФС к раствору белка в 0,1 М боратном буфере (рН 9,0) добавляли раствор активированного ФС в соотношении 1:15 и инкубировали на льду в течение 19 часов при постоянном перемешивании. Для очистки конъюгата от несвязавшегося ФС и сшивающих агентов использовали гель-фильтрацию (Сефадекс G-50). Для этого 1 мл раствора конъюгата, предварительно проинкубированного в течение 30 минут при температуре 0°С в 3 М гуанидине с добавлением 1 мМ ЭДТА, наносили на колонку диаметром 1 см, длиной 10 см. Очистку проводили в буфере, содержащем 50 мМ Na-фосфат, 150 мМ NaCl, 3 М гуанидин хлорида, 1 мМ ЭДТА, рН 8,0. Фракции, содержащие белок, были сразу же диализованы против буфера, содержащего 5 мМ Na-фосфат, 150 мМ NaCl, 1 мМ ЭДТА, рН 8,0, последний диализ вели против буфера, не содержащего ЭДТА.To a solution of chlorin e 6 or bacteriochlorin p 6 in 5 mM Na-phosphate buffer (pH 8.0) was added a solution of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide bifunctional cross-linking agent (30 mg / ml) in water and a solution of N-hydroxycuccinimide (100 mg / ml) in tetrahydrofuran (porphyrin: carbodiimide: N-hydroxycuccinimide ratio 1:30:30). The reaction mixture was thoroughly mixed and incubated for 3 hours at room temperature. All operations with FS were performed in the dark in an inert gas atmosphere. To obtain the MPP-FS conjugate, a solution of activated PS in a ratio of 1:15 was added to a protein solution in 0.1 M borate buffer (pH 9.0) and incubated on ice for 19 hours with constant stirring. Gel filtration (Sephadex G-50) was used to purify the conjugate from unbound PS and crosslinking agents. For this, 1 ml of a conjugate solution, pre-incubated for 30 minutes at 0 ° C in 3 M guanidine with the addition of 1 mM EDTA, was applied to a column with a diameter of 1 cm, 10 cm long. Purification was carried out in a buffer containing 50 mM Na-phosphate , 150 mM NaCl, 3 M guanidine chloride, 1 mM EDTA, pH 8.0. Protein-containing fractions were immediately dialyzed against a buffer containing 5 mM Na-phosphate, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, pH 8.0, and the last dialysis was carried out against a buffer not containing EDTA.

Проведенный таким образом синтез конъюгатов 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF с ФС - хлорином е6 позволил получить препарат с молярным соотношением ковалентно присоединенного ФС к МРП 1,5 к 1, конъюгат с бактериохлорином р6 получен с молярным соотношением ковалентно присоединенного ФС к МРП как 1 к 1.The synthesis of 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF conjugates with PS - chlorin e 6 carried out in this way allowed us to obtain a preparation with a molar ratio of covalently attached PS to MPI of 1.5 to 1, a conjugate with bacteriochlorin p 6 was obtained with a molar ratio of covalently attached FS to MCI as 1 to 1.

Исследование фотодинамического действия ФС и конъюгатов МРП-ФСStudy of the photodynamic effects of FS and MPP-FS conjugates

Клетки А431 рассевали в 48-луночные плашки по 5 тысяч клеток в лунку в среде DMEM с 10% фетальной сывороткой, через 24 часа к клеткам добавляли различные концентрации свободного ФС или конъюгатов МРП-ФС в среде DMEM с 2 мг/мл БСА и инкубировали 20 часов. По окончании инкубации клетки 3 раза отмывали от свободного ФС или конъюгатов раствором Хенкса, добавляли среду DMEM с 10% фетальной сывороткой и инкубировали в течение 2 часов. После инкубации клетки трижды отмывали раствором Хенкса, добавляли среду DMEM для воздуха и облучали необходимой дозой света с помощью графопроектора Пеленг-2400 (Россия). При облучении клеток, инкубированных с бактериохлорином р6 и соответствующим конъюгатом, была использована комбинация фильтров (КС17+СС4) с пропусканием в диапазоне 730-800 нм. Клетки, инкубированные с хлорин е6 и его конъюгатом с белком, облучали аналогичным образом без фильтра. Далее клетки инкубировали в среде DMEM с 10% фетальной сывороткой в течение 48 часов в СО2-инкубаторе при 37°С и 5% СО2. Затем клетки трижды отмывали раствором Хенкса, добавляли 0,5% раствор метиленового синего в 50% этиловом спирте и инкубировали при комнатной температуре в течение 30 минут. Избыток краски отмывали дистиллированной водой, поглощенной клетками краситель экстрагировали 0,5 мМ раствором HCl в 50% этиловом спирте и измеряли оптическую плотность на спектрофотометре Multiscan (Labsystem, Швеция) при длине волны 650 нм.A431 cells were scattered into 48-well plates of 5,000 cells per well in DMEM medium with 10% fetal serum, after 24 hours various concentrations of free FS or MPP-FS conjugates in DMEM medium with 2 mg / ml BSA were added and incubated 20 hours. After incubation, the cells were washed 3 times from free PS or conjugates with Hanks solution, DMEM medium with 10% fetal serum was added and incubated for 2 hours. After incubation, the cells were washed three times with Hanks solution, DMEM medium for air was added and the required dose of light was irradiated with a Peleng-2400 graphoprojector (Russia). When irradiating cells incubated with bacteriochlorin p 6 and the corresponding conjugate, a combination of filters (KC17 + CC4) was used with transmission in the range of 730-800 nm. Cells incubated with chlorin e 6 and its protein conjugate were irradiated in the same way without a filter. Then the cells were incubated in DMEM medium with 10% fetal serum for 48 hours in a CO 2 incubator at 37 ° C and 5% CO 2 . Then the cells were washed three times with Hanks solution, a 0.5% solution of methylene blue in 50% ethanol was added and incubated at room temperature for 30 minutes. Excess paint was washed with distilled water, the dye absorbed by the cells was extracted with a 0.5 mM HCl solution in 50% ethanol, and the optical density was measured on a Multiscan spectrophotometer (Labsystem, Sweden) at a wavelength of 650 nm.

Изучение фотодинамического действия фотосенсибилизаторов и их конъюгатов 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF через 22 часа после добавления действующего компонента показало, что при включении ФС в состав МРП увеличивает их эффективность на 3 порядка. Результаты экспериментов приведены на фиг.2 и фиг.3. На фиг.2 приведена зависимость выживаемости клеток А431 от концентрации добавленных хлорина e6 и его конъюгата с МРП, облучение в дозе 288 кДж/м2 без фильтров, где 1 - конъюгат 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF с ФС - хлорином е6, 2 - хлорин е6. На фиг.3 представлена аналогичная зависимость для конъюгата 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF с бактериохлорином р6 при облучении в дозе 75 кДж/м2 с комбинацией фильтров, обеспечивающих пропускание в области 730-800 нМ, где 1 - конъюгат 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF с бактериохлорином р6, 2 - бактериохлорин р6.A study of the photodynamic effect of photosensitizers and their 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF conjugates 22 hours after the addition of the active component showed that when PS is included in the composition of MCI it increases their efficiency by 3 orders of magnitude. The results of the experiments are shown in figure 2 and figure 3. Figure 2 shows the dependence of the survival of A431 cells on the concentration of added chlorin e 6 and its conjugate with MCI, irradiation at a dose of 288 kJ / m 2 without filters, where 1 is conjugate 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF with PS - chlorin e 6 , 2 - chlorin e 6 . Figure 3 presents a similar dependence for the conjugate 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF with bacteriochlorin p 6 when irradiated at a dose of 75 kJ / m 2 with a combination of filters providing transmission in the range of 730-800 nM where 1 - conjugate 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF with bacteriochlorin p 6 , 2 - bacteriochlorin p 6 .

Таким образом, тестирование конъюгатов 6His-HMP-NLS-Dtox-(Gly-Ser)5-EGF с ФС хлорином е6 и бактериохлорином р6 показало, что ковалентное присоединение ФС к предложенному МРП обеспечивает увеличение эффективности ФС на культуре клеток А431 на 3 порядка. Это является хорошей предпосылкой для создания средств, которые могут быть использованы при фотодинамической терапии злокачественных опухолей.Thus, testing of 6His-HMP-NLS-Dtox- (Gly-Ser) 5 -EGF conjugates with PS chlorin e 6 and bacteriochlorin p 6 showed that covalent attachment of PS to the proposed MRI provides an increase in PS efficiency in A431 cell culture by 3 orders of magnitude . This is a good prerequisite for creating tools that can be used in the photodynamic therapy of malignant tumors.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Claims (2)

1.Рекомбинантная плазмида pR752, экспрессирующая модульный рекомбинантный полипептид для доставки фотосенсибилизатора, которая имеет размер 5269 оснований, характеризуется нуклеотидной последовательностью SEQ ID №2 и содержит следующие регуляторные области и кодирующие участки:1. The recombinant plasmid pR752 expressing a modular recombinant photosensitizer delivery polypeptide, which has a size of 5269 bases, is characterized by the nucleotide sequence of SEQ ID No. 2 and contains the following regulatory regions and coding regions: искусственный бактериальный оперон, содержащий промоторную область бактериофага Т5 и нуклеотидную последовательность, кодирующую мультидоменный белок 6 His-HMP-NLS-DTox-(Gly-Ser)5-EGF с SEQ ID №1;an artificial bacterial operon containing the promoter region of the T5 bacteriophage and a nucleotide sequence encoding the multi-domain protein 6 His-HMP-NLS-DTox- (Gly-Ser) 5 -EGF with SEQ ID No. 1; бактериальный оперон bla, кодирующий белок бета-лактамазу, используемый в качестве селективного маркера;bacterial bla operon encoding beta-lactamase protein used as a selective marker; бактериальный участок инициации репликации типа Col E1, обеспечивающий репликацию плазмиды в штаммах Е.coli.Col E1-type bacterial replication initiation site that provides plasmid replication in E. coli strains. 2. Штамм Escherichia coli ВКПМ В-8356 - продуцент модульного рекомбинантного полипептида для доставки фотосенсибилизатора.2. The strain Escherichia coli VKPM B-8356 is a producer of a modular recombinant polypeptide for photosensitizer delivery.
RU2004100070/13A 2004-01-05 2004-01-05 Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide RU2265055C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100070/13A RU2265055C2 (en) 2004-01-05 2004-01-05 Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004100070/13A RU2265055C2 (en) 2004-01-05 2004-01-05 Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004100070A RU2004100070A (en) 2005-06-10
RU2265055C2 true RU2265055C2 (en) 2005-11-27

Family

ID=35834144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004100070/13A RU2265055C2 (en) 2004-01-05 2004-01-05 Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265055C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639501C2 (en) * 2015-10-28 2017-12-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии гена Российской академии наук Escherichia coli strain - producer of modular nanoconveyor for delivery of pharmaceutical agents to nuclei of target cells
RU2706698C1 (en) * 2019-02-05 2019-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" NEW CHLORINE e6 DERIVATIVES, CONTAINING FRAGMENTS OF GALACTOSE

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9095624B2 (en) * 2011-05-23 2015-08-04 Contango Partners Group, Inc. Modular transport platform for targeted delivery of therapeutic agents

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОЗЕНКРАНЦ А.А. и др. Генетика, 39, №2, 259-268, 2003. CHEN B.P, HAI Т., Gene, 139(1), 73-75, 1994. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639501C2 (en) * 2015-10-28 2017-12-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии гена Российской академии наук Escherichia coli strain - producer of modular nanoconveyor for delivery of pharmaceutical agents to nuclei of target cells
RU2706698C1 (en) * 2019-02-05 2019-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" NEW CHLORINE e6 DERIVATIVES, CONTAINING FRAGMENTS OF GALACTOSE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004100070A (en) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khosla et al. The Vitreoscilla hemoglobin gene: molecular cloning, nucleotide sequence and genetic expression in Escherichia coli
US5789230A (en) Endosomolytically active particles
Boucher et al. The response regulator BvgA and RNA polymerase α subunit C-terminal domain bind simultaneously to different faces of the same segment of promoter DNA
JPS63251095A (en) Novel fused protein and purification thereof
KR102089516B1 (en) CO hydrating enzyme and method for producing formic acid using the same
CN110373404B (en) Enzyme mutant
JP2000189164A (en) PLASMID WHICH EXPRESSES Nef GENE OF HIV IN A LARGE AMOUNT AND ITS PREPARATION
JP4486009B2 (en) DNA ligase mutant
JPH03501925A (en) synthetic gene
JPH11514530A (en) (2.5-DKG) Various improved variants of reductase
CN105296509B (en) A kind of malate dehydrogenase gene RKMDH2 and its recombinant expression carrier
RU2265055C2 (en) Recombinant plasmid expressing module polypeptide for delivery of photosensitizer and strain escherichia coli vkpm b-8356 - producer of module polypeptide
RU2428477C2 (en) RECOMBINANT PROTEIN CONSTRUCT DSD-sp-β-GAL EXHIBITING ENZYMATIC ACTIVITY OF THERMOSTABLE β-GALACTOSIDASE (LACTASE) AND AFFINE CONNECTABLE WITH DEXTRANE, PLASMID DNA pGD-10 DETERMINING DSD-sp-β-GAL BIOSYNTHESIS, AND Escherichia coli DH5α/PGD-10 PRODUCER STRAIN
JP4088584B2 (en) A method for separating a target protein from a fusion protein.
Jaubert et al. Control of peripheral light-harvesting complex synthesis by a bacteriophytochrome in the aerobic photosynthetic bacterium Bradyrhizobium strain BTAi1
KR101993844B1 (en) Method for production of EGF, hGH fused with advanced TAT peptide and cosmetic composition thereof
JPH0479880A (en) Polypeptide
JPH04182498A (en) Polypeptide
Rongrong et al. Effect of deletion mutation on the recombination activity of Cre recombinase.
US20130230885A1 (en) Lov-domain protein for photosensitive defunctionalization
CN114716563B (en) Fusion protein and preparation and application thereof
Roessner et al. Sequence of amino acids in lamB responsible for spontaneous ejection of bacteriophage lambda DNA
KR102642506B1 (en) New protein capable with methane or butane oxidation activity
CN100453648C (en) The pET15b-PEP-1-Cat plasmid and its construction and PEP-1-CAT fusion protein and its expression
Bennett et al. Retention of antigenicity by a fragment of Aeromonas salmonicida 70‐kDa serine protease which includes the primary substrate binding site expressed as β‐galactosidase hybrid proteins

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20060515

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

Effective date: 20170106

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180109

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

Effective date: 20210106