RU2282661C2 - Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide - Google Patents

Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide Download PDF

Info

Publication number
RU2282661C2
RU2282661C2 RU2004124965/13A RU2004124965A RU2282661C2 RU 2282661 C2 RU2282661 C2 RU 2282661C2 RU 2004124965/13 A RU2004124965/13 A RU 2004124965/13A RU 2004124965 A RU2004124965 A RU 2004124965A RU 2282661 C2 RU2282661 C2 RU 2282661C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
esat
recombinant
polypeptide
gst
species
Prior art date
Application number
RU2004124965/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004124965A (en
Inventor
Юрий Васильевич Туманов (RU)
Юрий Васильевич Туманов
Ольга Юрьевна Смирнова (RU)
Ольга Юрьевна Смирнова
Александр Николаевич Болдырев (RU)
Александр Николаевич Болдырев
Сергей Иванович Татьков (RU)
Сергей Иванович Татьков
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека"
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 Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" filed Critical Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека"
Priority to RU2004124965/13A priority Critical patent/RU2282661C2/en
Publication of RU2004124965A publication Critical patent/RU2004124965A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282661C2 publication Critical patent/RU2282661C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology and gene engineering.
SUBSTANCE: invention relates to recombinant plasmide encoding hybrid GST-ESAT-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial ESAT-6 antigen. Plasmide has molecular mass of 3.45 MD and size of 5315 n.p. Recombinant E.coli polypeptide containing such plasmide and recombinant GST-ESAT-6 polypeptide also are disclosed. Recombinant protein has activities of species-specific antigen protein Mycobacterium tuberculosis ESAT-6. Method of present invention makes in possible to simplify purification process of recombinant polypeptide and to produce protein of high purity hawing activities of mycobacterial ESAT-6 antigen without degradation thereof.
EFFECT: earlier species-specific diagnosis of tuberculosis infection.
3 cl, 3 dwg, 4 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генетической инженерии, и позволяет получать микробиологическим синтезом по упрощенной технологии новый гибридный полипептид GST-ESAT-6 со свойствами видоспецифичного белка-антигена Mycobacterium tuberculosis ESAT-6, который может быть использован для ранней видоспецифичной диагностики туберкулезной инфекции.The invention relates to biotechnology, in particular to genetic engineering, and allows microbiological synthesis using the simplified technology to produce a new hybrid GST-ESAT-6 polypeptide with the properties of the species-specific antigen protein Mycobacterium tuberculosis ESAT-6, which can be used for early species-specific diagnosis of tuberculosis infection.

Разнообразие форм туберкулеза, распространение стертой картины заболевания, а также индивидуальная реакция организма на инфекцию представляют собой серьезную проблему для диагностики туберкулезной инфекции вообще и для ранней диагностики в частности.The variety of forms of tuberculosis, the spread of the erased picture of the disease, as well as the individual reaction of the body to the infection are a serious problem for the diagnosis of tuberculosis infection in general and for early diagnosis in particular.

Классическая методология диагностики туберкулеза связана с применением кожных (интрадермальных) реакций на введение туберкулина (PPD) - очищенного деривата протеина [1]. Однако проблема специфичности и чувствительности кожных тестов в случае лиц, вакцинированных BCG, не позволяет отличить их от индивидуумов, инфицированных патогенными микобактериями туберкулеза, в данном тесте [2]. Одной из причин ложноположительных реакций в реакции Манту связана с проявлением кросс-реактивности к нетуберкулезным микобактериям. Около 10% людей проявляют реактивность к нетуберкулезным микобактериям, из которых 30% оказываются позитивными в кожном тесте.The classical methodology for the diagnosis of tuberculosis is associated with the use of skin (intradermal) reactions to the introduction of tuberculin (PPD), a purified protein derivative [1]. However, the problem of the specificity and sensitivity of skin tests in the case of BCG vaccinated individuals does not distinguish them from individuals infected with pathogenic tuberculosis mycobacteria in this test [2]. One of the reasons for false-positive reactions in the Mantoux reaction is associated with the manifestation of cross-reactivity to non-tuberculous mycobacteria. About 10% of people are reactive to non-tuberculous mycobacteria, of which 30% are positive in a skin test.

Среди классических методов диагностики туберкулеза наибольшей специфичностью обладает метод идентификации культуры возбудителя в посеве исследуемого образца. Широкое распространение получили также цитологические (микроскопические) методы определения микобактерий в мазках после окраски красителем. Однако оба этих метода оказываются малопригодными при небациллярных формах туберкулеза, когда микобактерии отсутствуют в биопробах. Кроме того, культивирование микобактерий ввиду их медленного роста является длительной процедурой, а цитологическая идентификация не обладает достаточной чувствительностью, чревата ошибками и в значительной степени зависит от квалификации персонала.Among the classical methods for diagnosing tuberculosis, the method of identifying the culture of the pathogen in the culture of the test sample has the most specificity. Cytological (microscopic) methods for determining mycobacteria in smears after staining with dye were also widely used. However, both of these methods turn out to be of little use in case of nebacillary forms of tuberculosis, when mycobacteria are absent in biological samples. In addition, the cultivation of mycobacteria due to their slow growth is a lengthy procedure, and the cytological identification does not have sufficient sensitivity, is fraught with errors and largely depends on the qualifications of the staff.

Методы серодиагностики, основанные на определении антител к антигенам микобактерий, в настоящее время нашли широкое применение для скрининговых исследований благодаря относительно невысокой стоимости, быстроте, высокой чувствительности и специфичности среди инфицированных людей [3]. Серологические методы отличаются большим разнообразием. Чувствительность и специфичность тестов, использующих технологию ИФА, варьируется в довольно широком диапазоне и составляет 40-85% и 67-100% соответственно. Однако зачастую показатели гуморального иммунного ответа при туберкулезе снижены, и это приводит к тому, что вирулентные микобактерии, вызывающие туберкулез у человека, перекрестно реагируют с набором антигенов непатогенных микобактерий и многих возбудителей других болезней. С другой стороны, антимикобактериальная и гормональная терапия оказывают супрессирующее влияние на продукцию антител при туберкулезе. Именно этот фактор является основным при выявлении маркеров гуморального иммунитета у больных туберкулезом (происходит снижение уровня антител), и таким образом, процент позитивных результатов в ИФА оказывается сравнительно невысоким [4].Serodiagnostic methods based on the determination of antibodies to mycobacterial antigens are currently widely used for screening studies due to the relatively low cost, speed, high sensitivity and specificity of infected people [3]. Serological methods are very diverse. The sensitivity and specificity of tests using ELISA technology varies over a fairly wide range and amounts to 40-85% and 67-100%, respectively. However, often the indicators of the humoral immune response in tuberculosis are reduced, and this leads to the fact that the virulent mycobacteria that cause tuberculosis in humans cross-react with a set of antigens of non-pathogenic mycobacteria and many pathogens of other diseases. On the other hand, antimycobacterial and hormonal therapy have a suppressive effect on the production of antibodies in tuberculosis. This factor is the main factor in identifying markers of humoral immunity in patients with tuberculosis (antibody levels decrease), and thus, the percentage of positive results in ELISA is relatively low [4].

В литературе описано большое количество новых белков (полипептидов) микобактерий туберкулезного комплекса, которые могут быть использованы в диагностических тестах. Известны и нуклеотидные последовательности, кодирующие эти белки. Большая часть этой коллекции имеет сходства с другими видами Mycobacterium и даже с родами других бактерий. Количество белков культурального фильтрата, секретируемых микобактериями M.tuberculosis и обладающих иммунологической и ферментативной активностью, ассоциированы с патогенезом. Однако полный анализ белковой композиции (состава) в этих фракциях остается до конца не изученным [5].The literature describes a large number of new proteins (polypeptides) of Mycobacterium tuberculosis complex, which can be used in diagnostic tests. Nucleotide sequences encoding these proteins are also known. Most of this collection resembles other Mycobacterium species and even genera of other bacteria. The amount of culture filtrate proteins secreted by M. tuberculosis mycobacteria and having immunological and enzymatic activity is associated with pathogenesis. However, a complete analysis of the protein composition (composition) in these fractions remains not fully understood [5].

При развитии туберкулезной инфекции важная роль принадлежит Т-лимфоцитам и другим Т-клеткам или Т-клеточным эффекторам (CD4, CD8) [6]. В частности, СD4-Т-клетки продуцируют иммунный интерферон (гамма-интерферон, IFN-γ), который является стимулятором выработки в инфицированном организме антимикобактериальных макрофагов, как показано на мышиных моделях [7], а также активатором макрофагов человека при подавлении инфекции M.tuberculosis [8].With the development of tuberculosis infection, an important role belongs to T-lymphocytes and other T-cells or T-cell effectors (CD4, CD8) [6]. In particular, CD4-T cells produce immune interferon (gamma-interferon, IFN-γ), which is a stimulator of the production of antimycobacterial macrophages in the infected body, as shown in mouse models [7], as well as an activator of human macrophages in suppressing M. infection. tuberculosis [8].

Сопоставление характера изменения Т-клеточного и В-клеточного звеньев иммунитета позволяет выявить уровень защитной реакции иммунной системы организма, направленной на синтез антител к бактериальным антигенам. Изучение состояния внутриклеточной функциональной активности иммунокомпетентных клеток позволяет получить сведения о патологическом процессе [9].A comparison of the nature of the change in T-cell and B-cell immunity allows you to identify the level of protective reaction of the body's immune system, aimed at the synthesis of antibodies to bacterial antigens. Studying the state of intracellular functional activity of immunocompetent cells allows obtaining information about the pathological process [9].

Высокий уровень продукции γ-IFN стимулирует Т-клеточную активацию, характеризуя клеточный иммунитет при туберкулезной инвазии. Выбор в качестве прогностического фактора в диагностике туберкулеза γ-интерферона является не случайным. Нарушение функционирования в цепи IFN является отражением нарушения функции иммунной системы [10].A high level of γ-IFN production stimulates T-cell activation, characterizing cellular immunity in tuberculosis invasion. The choice of γ-interferon as a prognostic factor in the diagnosis of tuberculosis is not accidental. Impaired functioning in the IFN chain is a reflection of impaired function of the immune system [10].

γ-IFN-анализ основывается на количественном определении уровня γ-IFN при стимуляции лимфоцитов цельной клеточной крови, инкубированных в течение 16-20 часов с белковыми антигенами M.tuberculosis и контрольными антигенами. В результате стимуляции эффекторов Т-клеток памяти в крови происходит быстрая секреция цитокинов, ответственных за эффекторные функции клеточного иммунного ответа, при этом IFN-γ является одним из немногих цитокинов, который продуцируется в этом процессе и служит специфическим маркером для клеточных медиаторов иммунного ответа.γ-IFN analysis is based on a quantitative determination of the level of γ-IFN during stimulation of whole cell blood lymphocytes incubated for 16-20 hours with M. tuberculosis protein antigens and control antigens. As a result of the stimulation of memory T-cell effectors in the blood, the fast secretion of cytokines responsible for the effector functions of the cellular immune response occurs, while IFN-γ is one of the few cytokines that is produced in this process and serves as a specific marker for cellular mediators of the immune response.

В качестве комплекса микобактериальных антигенов для такого рода диагностических исследований могут быть использованы туберкулин (PPD) или культуральные фильтраты (CF) M.tuberculosis H37Rv. В отличие от кожного теста γ-IFN-анализ позволяет проводить дифференцирование между BCG-вакцинированными и инфицированными пациентами. Как правило, результаты исследования клинических изолятов с использованием гамма-интерферонового анализа выявляет более низкий процент вакцинированных, имеющих позитивный результат на наличие туберкулезной инфекции, чем данные интрадермального теста. Такое различие указывает на то, что результаты кожной пробы с использованием PPD имеют низкую специфичность в случае BCG-вакцинированных пациентов.As a complex of mycobacterial antigens for such diagnostic studies, tuberculin (PPD) or culture filtrates (CF) of M. tuberculosis H37Rv can be used. In contrast to the skin test, γ-IFN analysis allows differentiation between BCG-vaccinated and infected patients. As a rule, the results of a study of clinical isolates using gamma-interferon analysis reveals a lower percentage of vaccinees who have a positive result for the presence of tuberculosis infection than the data of the intradermal test. This difference indicates that skin test results using PPD have low specificity for BCG-vaccinated patients.

Наиболее подходящими полипептидами, играющими роль микобактериальных антигенов в гамма-интерфероновом анализе, являются белки, высокоспецифичные для вирулентных штаммов возбудителей туберкулеза и одновременно отсутствующие в вакцинных штаммах BCG.The most suitable polypeptides playing the role of mycobacterial antigens in gamma-interferon analysis are proteins that are highly specific for virulent strains of tuberculosis pathogens and are simultaneously absent in BCG vaccine strains.

Применение видоспецифичных белков позволяет дифференцировать различные фазы развития туберкулезной инфекции в отличие от других белков M.tuberculosis, например использование белка с молекулярной массой 19 кДа, а высокий уровень Т-клеточного ответа на видоспецифичные антигены коррелирует с протективным иммунитетом при туберкулезе и с риском развития активной формы туберкулеза.The use of species-specific proteins allows us to differentiate different phases of the development of tuberculosis infection in contrast to other M. tuberculosis proteins, for example, the use of a protein with a molecular weight of 19 kDa, and a high level of T-cell response to species-specific antigens correlates with protective immunity in tuberculosis and with the risk of developing an active form tuberculosis.

Известен белок ESAT-6, впервые идентифицированный Sorensen с соавторами [11] как высокоспецифичный именно для вирулентных видов возбудителей туберкулеза. Основное преимущество этого белка в том, что в геномах вакцинных штаммов BCG отсутствует нуклеотидная последовательность, кодирующая его. Молекулярная масса очищенного нативного белка равна 24 кДа. ESAT-6 является основным антигеном, вызывающим развитие раннего Т-клеточного ответа. Этот процесс сопровождается повышенной продукцией γ-IFN. Ген белка ESAT-6 входит в состав геномного фрагмента RD1 размером 9,5 тыс. п.н., присутствующего в геномах штаммов M.tuberculosis и M.bovis. Но эта нуклеотидная последовательность (RD1-область) отсутствует во всех вакцинных штаммах M.bovis BCG, а это означает, что ESAT-6 также отсутствует в вакцинных препаратах, что и позволяет использовать его в диагностических целях [12].The ESAT-6 protein is known, first identified by Sorensen et al. [11] as highly specific for virulent species of tuberculosis pathogens. The main advantage of this protein is that there is no nucleotide sequence encoding it in the genomes of the BCG vaccine strains. The molecular weight of the purified native protein is 24 kDa. ESAT-6 is the main antigen causing the development of an early T-cell response. This process is accompanied by increased production of γ-IFN. The ESAT-6 protein gene is part of the 9.5 kbp genomic RD1 fragment present in the genomes of M. tuberculosis and M. bovis strains. But this nucleotide sequence (RD1 region) is absent in all vaccine strains of M. bovis BCG, which means that ESAT-6 is also absent in vaccine preparations, which allows its use for diagnostic purposes [12].

Выделение и очистка белка ESAT-6 из культурального фильтрата микобактерий является дорогостоящей и сложной процедурой, выход продукта при этом оказывается чрезвычайно низким, поэтому применение техники рекомбинантных ДНК для получения указанного белка является экономически более целесообразным для практических целей диагностики.Isolation and purification of ESAT-6 protein from mycobacterial culture filtrate is an expensive and complex procedure, and the product yield is extremely low, therefore, the use of recombinant DNA techniques to obtain this protein is economically more expedient for practical diagnostic purposes.

Известен генно-инженерный способ получения рекомбинантного полипептида со свойствами микобактериального антигена ESAT-6, используемого для диагностических целей [13, прототип]. Однако предлагаемая конструкция не позволяет нарабатывать препаративные количества этого полипептида. Кроме того, в процессе биотехнологической очистки полученного рекомбинантного полипептида ESAT-6, последний претерпевает значительную деградацию, что сказывается на его иммуногенных свойствах.A known genetic engineering method of producing a recombinant polypeptide with the properties of the mycobacterial antigen ESAT-6, used for diagnostic purposes [13, prototype]. However, the proposed design does not allow to produce preparative amounts of this polypeptide. In addition, during biotechnological purification of the obtained recombinant ESAT-6 polypeptide, the latter undergoes significant degradation, which affects its immunogenic properties.

Технической задачей изобретения является конструирование рекомбинантного штамма бактерий Escherichia coli - продуцента гибридного полипептида со свойствами видоспецифичного микобактериального антигена ESAT-6, имеющего такую конструкцию, которая бы позволяла нарабатывать целевой высокоочищенный недеградированный полипептид в препаративных количествах при сохранении иммуногенных свойств последнего.An object of the invention is the construction of a recombinant strain of bacteria Escherichia coli, a producer of a hybrid polypeptide with the properties of the species-specific mycobacterial antigen ESAT-6, which has such a design that would allow to produce the target highly purified non-degraded polypeptide in preparative quantities while maintaining the immunogenic properties of the latter.

Поставленная задача решается путем конструирования рекомбинантной плазмидной ДНК pTSE6, кодирующей химерный полипептид: глутатион-S-трансфераза (GST)+ESAT-6 (далее rESAT-6). При этом ген, кодирующий полипептид со свойствами микобактериального антигена ESAT-6, находится в одной рамке считывания с геном глутатион-S-трансферазы из Schistosoma japonicum (GST S.j.).The problem is solved by constructing recombinant plasmid DNA pTSE6 encoding a chimeric polypeptide: glutathione-S-transferase (GST) + ESAT-6 (hereinafter rESAT-6). In this case, the gene encoding the polypeptide with the properties of the ESAT-6 mycobacterial antigen is in the same reading frame with the glutathione S-transferase gene from Schistosoma japonicum (GST S.j.).

Рекомбинантная плазмидная ДНК pTSE 6 (фиг.1a и 1б) с молекулярной массой 3,45 МДа имеет размер 5316 п.н. и состоит из следующих элементов:Recombinant plasmid DNA pTSE 6 (figa and 1b) with a molecular weight of 3.45 MDa has a size of 5316 bp and consists of the following elements:

- EcoRI-BamHI - фрагмента векторной плазмиды pGEX-2T (Pharmacia Biotech) размером 4938 п.н., содержащего ген β-лактамазы, индуцируемый tac-промотор, внутренний lacIq-ген, кодирующий белок-репрессор лактозного оперона, фрагмент гена глутатион-S-трансферазы из Schistosoma japonicum с множественным сайтом для клонирования генов в 3'-концевой части этого гена и сайт протеолиза тромбином;- EcoRI-BamHI - fragment of the vector plasmid pGEX-2T (Pharmacia Biotech) 4938 bp in size containing the β-lactamase gene, inducible tac promoter, internal lacI q gene encoding the repressor protein of the lactose operon, glutathione-gene gene fragment S-transferases from Schistosoma japonicum with a multiple site for cloning genes at the 3'-terminal portion of this gene and a thrombin proteolysis site;

- EcoRI-BamHI - фрагмента размером 378 п.н., содержащего фланкированный сайтами для эндонуклеаз рестрикции EcoRI и BamHI полный ген esat-6, полученный амплификацией фрагмента с генома Mycobacterium tuberculosis;- EcoRI-BamHI - 378 bp fragment containing the full esat-6 gene flanked by sites for restriction endonucleases EcoRI and BamHI, obtained by amplification of the fragment from the Mycobacterium tuberculosis genome;

содержит:contains:

- в качестве генетического маркера ген β-лактамазы, детерминирующий устойчивость трансформированных плазмидой pTSE6 клеток Е.coli к антибиотику ампициллину;- as a genetic marker, the β-lactamase gene that determines the resistance of E. coli cells transformed with plasmid pTSE6 to the antibiotic ampicillin;

- уникальные сайты рестрикции: BamHI - 930, EcoRI-1308.- Unique restriction sites: BamHI - 930, EcoRI-1308.

Наличие в составе химерного рекомбинантного полипептида rESAT-6 GST-фрагмента позволяет нарабатывать препаративные количества целевого белка с использованием аффинной хроматографии. Данные свойства конструкции важны в биотехнологическом аспекте. Кроме того, наличие GST-фрагмента позволяет облегчить процесс очистки рекомбинантного полипептида и получать высокоочищенный белок со свойствами микобактериального антигена ESAT-6 без деградации. Присутствие GST-фрагмента в составе химерного белка позволяет защитить его от внутриклеточных факторов деградации и ферментов крови при стимуляции цельной клеточной культуры крови в процессе диагностического анализа. Пролонгирование его действия при стимуляции цельной крови или мононуклеаров цельной крови с использованием такого рода структур относится к важным факторам стабильности таких белков. При этом иммуногенные свойства предлагаемой химерной структуры полипептида не утрачиваются. Принципиальным отличием предлагаемого химерного полипептида от исходного в прототипе ESAT-6 является то, что рекомбинантный белок, полученный в результате экспрессии, является единым образованием, включающим иммунодоминантные видоспецифические структурные эпитопы нативного белка ESAT-6 и не обладающим функциональной активностью GST-фрагмента. Расположенный между полипептидными фрагментами GST и ESAT-6 (фиг.2а и 2б) сайт гидролиза тромбином позволяет при необходимости получать микобактериальный антиген ESAT-6, свободный от N-концевого полипептидного фрагмента GST.The presence of a GST fragment in the chimeric recombinant rESAT-6 polypeptide allows the preparation of preparative amounts of the target protein using affinity chromatography. These structural properties are important in the biotechnological aspect. In addition, the presence of the GST fragment makes it possible to facilitate the purification of the recombinant polypeptide and to obtain a highly purified protein with the properties of the ESAT-6 mycobacterial antigen without degradation. The presence of the GST fragment in the composition of the chimeric protein allows you to protect it from intracellular degradation factors and blood enzymes during the stimulation of whole cell blood culture during the diagnostic analysis. The prolongation of its action during the stimulation of whole blood or whole blood mononuclear cells using such structures is one of the important stability factors for such proteins. Moreover, the immunogenic properties of the proposed chimeric structure of the polypeptide are not lost. The fundamental difference between the proposed chimeric polypeptide and the original one in the ESAT-6 prototype is that the recombinant protein obtained as a result of expression is a single entity, including immunodominant species-specific structural epitopes of the native ESAT-6 protein and lacking the functional activity of the GST fragment. The thrombin hydrolysis site located between the GST and ESAT-6 polypeptide fragments (Figs. 2a and 2b) allows, if necessary, the ESAT-6 mycobacterial antigen free of the N-terminal GST polypeptide fragment.

Для получения бактериального штамма-продуцента химерного белка rEsat-6 компетентные клетки Escherichia coli BL21 трансформируют сконструированной целевой плазмидой pTSE6. Полученный штамм бактерий E.coli BL21/pTSE6 характеризуется следующими признаками:To obtain a bacterial strain producer of the chimeric protein rEsat-6, competent Escherichia coli BL21 cells are transformed with the constructed target plasmid pTSE6. The resulting bacterial strain E.coli BL21 / pTSE6 is characterized by the following features:

Морфологические признаки. По морфологическим признакам штамм-продуцент рекомбинантного белка rEsat-6 не отличается от исходного штамма Escherichia coli BL21, не содержащего целевую плазмиду.Morphological signs. According to morphological characteristics, the producer strain of the recombinant protein rEsat-6 does not differ from the original Escherichia coli BL21 strain that does not contain the target plasmid.

Культуральные признаки. По культуральным признакам штамм-продуцент рекомбинантного белка rEsat-6 не отличается от исходного штамма Escherichia coli BL21, не содержащего целевую плазмиду.Cultural signs. According to cultural characteristics, the producer strain of the recombinant protein rEsat-6 does not differ from the original Escherichia coli BL21 strain that does not contain the target plasmid.

Устойчивость к антибиотикам. Клетки штамма-продуцента рекомбинантного белка rEsat-6 проявляют устойчивость к ампициллину, обусловленную наличием целевой плазмиды.Antibiotic resistance. The cells of the producer strain of the recombinant rEsat-6 protein exhibit ampicillin resistance due to the presence of the target plasmid.

Существенным отличием штамма E.coli BL21/pTSE6 является то, что он обеспечивает синтез химерного полипептида rESAT-6 (GST-ESAT-6) со свойствами микобактериального антигена ESAT-6 с уровнем экспрессии 1-10 мг/мл белка.A significant difference between the E. coli BL21 / pTSE6 strain is that it provides the synthesis of the rESAT-6 chimeric polypeptide (GST-ESAT-6) with the properties of the ESAT-6 mycobacterial antigen with an expression level of 1-10 mg / ml protein.

Полученный штамм депонирован в НИИ Коллекции культур микроорганизмов (НИИ ККМ) ГНЦ ВБ "Вектор" под номером В-1026.The resulting strain was deposited at the Research Institute of the Collection of Microorganism Cultures (Research Institute of CMC) of the State Scientific Center of the World Bank "Vector" under the number B-1026.

Химерный полипептид rESAT-6 (GST-ESAT-6) (фиг.2а и 2б), экспрессируемый рекомбинантным штаммом E.coli BL21/pTSE6, содержит в качестве белка-носителя N-концевой полипептидный фрагмент глутатион-S-трансферазы S.j. (226 а.о. с молекулярной массой 26 кДа) и соединенный через сайт гидролиза тромбином (LVPI^GS) С-концевой полипептидный фрагмент видоспецифичного микобактериального антигена ESAT-6 (95 а.о. с молекулярной массой 6 кДа), и имеет аминокислотную последовательность, приведенную на Фиг.2а и 2б.The chimeric rESAT-6 polypeptide (GST-ESAT-6) (FIGS. 2a and 2b) expressed by the recombinant E. coli strain BL21 / pTSE6 contains the N-terminal polypeptide fragment of glutathione S transferase S.j. as a carrier protein. (226 a.a. with a molecular weight of 26 kDa) and connected via a thrombin hydrolysis site (LVPI ^ GS) C-terminal polypeptide fragment of the species-specific mycobacterial antigen ESAT-6 (95 a.a. with a molecular weight of 6 kDa), and has an amino acid the sequence shown in Fig.2A and 2B.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами.The invention is illustrated by the following graphic materials.

Фиг.1а. Схема организации рекомбинантной плазмиды pTSE6, где: GST - ген белка глутатион-8-трансферазы; ESAT-6 - клонированный фрагмент, включающий полный ген белка ESAT-6; уникальные BamHI- и EcoRI-сайты эндонуклеаз рестрикции, использованные при создании данной конструкции; ptac - синтетический промотор, присутствующий в векторной pGEX-2T и рекомбинантной плазмидах; АрR - ген β-лактамазы (bla-ген), обеспечивающий трансформированным бактериальным клеткам устойчивость к ампициллину.Figa. The scheme of the organization of the recombinant plasmid pTSE6, where: GST - protein gene of glutathione-8-transferase; ESAT-6 is a cloned fragment comprising the entire gene of the ESAT-6 protein; unique BamHI and EcoRI restriction endonucleases sites used to create this construct; ptac is a synthetic promoter present in vector pGEX-2T and recombinant plasmids; Ap R - β-lactamase gene (bla-gene), which provides the transformed bacterial cells with resistance to ampicillin.

Фиг.1б - рестрикционная карта целевой плазмиды pTSE6.Fig. 1b is a restriction map of the target plasmid pTSE6.

Фиг.2а и 2б - полная нуклеотидная и аминокислотная последовательность рекомбинантного полипептида GST-ESAT-6, где - LVPR^GS аминокислотная последовательность сайта узнавания и гидролиза протеазой тромбин (выделен цветом).Figures 2a and 2b show the complete nucleotide and amino acid sequence of the recombinant GST-ESAT-6 polypeptide, where is the LVPR ^ GS amino acid sequence of the thrombin protease recognition and hydrolysis site (highlighted in color).

Для лучшего понимания сущности изобретения ниже следуют примеры его конкретного выполнения.For a better understanding of the invention, the following are examples of its specific implementation.

Пример 1. Конструирование рекомбинантной плазмиды pTSE6.Example 1. Construction of a recombinant plasmid pTSE6.

В качестве источника для наработки клонируемого нуклеотидного материала используют геномную микобактериальную ДНК M.tuberculosis штамма H37Rv, выделенную из инактивированных клеток микобактерий. Полимеразную цепную реакцию проводят в объеме 50 мкл в присутствии пары праймеров:The genomic mycobacterial DNA of M. tuberculosis strain H37Rv isolated from inactivated mycobacterial cells is used as a source for producing the cloned nucleotide material. The polymerase chain reaction is carried out in a volume of 50 μl in the presence of a pair of primers:

5'-GAGGATCCATGACAGAGCAGCAGTGG-3' [прямой праймер для гена esxA (esat6)],5'-GA GGATCC ATGACAGAGCAGCAGTGG-3 '[direct primer for the esxA gene (esat6)],

5'-GCGAATTCTAAACACGAGAAAGGGCG-3' [обратный праймер для гена esxA (esat6)]5'-GC GAATTC TAAACACGAGAAAGGGCG-3 '[reverse primer for esxA gene (esat6)]

с температурно-временным профилем: 94°С - 3 мин, 4 цикла [94°С - 30 с, 45°С - 20 с, 72°С - 40 с], 33 цикла [94°С - 30 с, 58°С - 20 с, 72°С - 40 с], результирующий отжиг 72°С - 5 мин. Полную нуклеотидную последовательность клонируемого гена (esxA) для подбора первичной нуклеотидной последовательности праймеров получили из базы данных Института Пастера (Франция). Температуры плавления праймеров исходя из их нуклеотидной последовательности рассчитывали при использовании программы NTI Suite. Отжиг праймеров в первых 4 циклах ведут при пониженной температуре отжига (45°С), проводя расчет температур плавления праймеров только с полностью гибридизующимися последовательностями этих праймеров с нуклеотидной геномной матрицей: 5'-концевая последовательность в 8 н.п. является дополнительной и предназначена для создания сайта узнавания для эндонуклеаз рестрикции BamHI и EcoRI соответственно с целью облегчения последующей стадии клонирования.with a temperature-time profile: 94 ° C - 3 min, 4 cycles [94 ° C - 30 s, 45 ° C - 20 s, 72 ° C - 40 s], 33 cycles [94 ° C - 30 s, 58 ° C - 20 s, 72 ° C - 40 s], the resulting annealing of 72 ° C - 5 min. The complete nucleotide sequence of the cloned gene (esxA) for the selection of the primary nucleotide sequence of the primers was obtained from the database of the Pasteur Institute (France). The melting points of the primers based on their nucleotide sequence were calculated using the NTI Suite program. The primers are annealed in the first 4 cycles at a low annealing temperature (45 ° С), calculating the melting temperatures of primers with only fully hybridizing sequences of these primers with a nucleotide genomic matrix: a 5'-terminal sequence of 8 bp is additional and is intended to create a recognition site for restriction endonucleases BamHI and EcoRI, respectively, in order to facilitate the subsequent stage of cloning.

Реакционная смесь включает полимеразный буфер, содержащий 60 мМ трис-HCl, рН 8,5; 25 мМ KCl; 1,5 мМ MgCl2; 10 мМ 2-меркаптоэтанол; 0,1% тритон Х-100; четыре дезоксинуклеозидтрифосфа - дАТФ, дГТФ, дЦТФ и ТТФ при конечной концентрации каждого из них 0,2 мМ; праймеры в концентрации каждого 0,15-0,2 мкМ и 1 ед. Taq-ДНК-полимеразы («Сибэнзим»). Выход составляет около 2 мкг (8 пмоль) ПЦР-фрагмента. Полученный ПЦР-фрагмент длиной 388 п.н. очищают переосаждением этанолом в присутствии ацетата натрия, рН 4,8, и тРНК в качестве носителя [14]. Очищенный препарат ампликона растворяют в 80 мкл ТЕ-буфера и затем проводят совместный гидролиз в EcoRI-буфере («Сибэнзим») эндонуклеазами рестрикции BamHI и EcoRI при 37°С в течение 3-5 ч. Полученный из ампликона целевой рестрикт с двумя липкими концами переосаждают, как описано выше, растворяют в 40 мкл ТЕ-буфера или бидистиллированной воды и без дополнительной очистки используют в реакции лигирования с расщепленной векторной молекулой (pGEX-2T), также содержащей два липких конца - BamHI и EcoRI. Смешивают 2-5 мкл рестрикта-ампликона (0,5 пмоль) с 500 нг (0,15 пмоль) векторной ДНК pGEX-2T/BamHI/EcoRI в 20 мкл лигазного буфера («Сибэнзим»), прогревают при 65°С в течение 3-5 мин, резко охлаждают во льду, добавляют 20 ед. ДНК-лигазы фага Т4 и реакционную смесь переносят в термостат, где выдерживают в течение ночи при 16°С. Аликвоту лигазной смеси (1-2 мкл) используют для трансформации компетентных клеток E.coli штамма JM103, приготовленных по методике с использованием раствора хлористого кальция [14], которые высевают на чашки с агаризованной средой, содержащей ампициллин в концентрации 50 мкг/мл. Чашки инкубируют при 37°С в течение ночи. Поиск клонов, содержащих искомую встройку, проводят непосредственно из колоний с помощью ПЦР-анализа, использующего в качестве амплимеров олигонуклеотиды, комплементарные разным цепям векторной молекулы и располагающиеся по обе стороны от места клонирования фрагмента. При этом клоны, содержащие встройку полного гена esxA (esat6), после разделения амплификата в геле агарозы (1,2%) соответствуют длине 548 п.н., что превышает длину клонируемого фрагмента, так как этот фрагмент содержит часть нуклеотидной последовательности исходной векторной молекулы. После отбора целевые плазмиды нарабатывают в аналитических количествах и проводят необходимый рестрикционный анализ (выявление наличия сайтов рестрикции BamHI и EcoRI). Полученную целевую плазмиду обозначили как pTSE6. Схема плазмидной ДНК представлена на Фиг.1а и 1б.The reaction mixture includes a polymerase buffer containing 60 mM Tris-HCl, pH 8.5; 25 mM KCl; 1.5 mM MgCl 2 ; 10 mM 2-mercaptoethanol; 0.1% Triton X-100; four deoxynucleoside triphosphates - dATP, dGTF, dTTP and TTF at a final concentration of each of them of 0.2 mm; primers in the concentration of each 0.15-0.2 μm and 1 unit Taq DNA polymerase (Sibenzyme). The yield is about 2 μg (8 pmol) of the PCR fragment. The resulting PCR fragment of 388 bp in length purified by reprecipitation with ethanol in the presence of sodium acetate, pH 4.8, and tRNA as a carrier [14]. The purified amplicon preparation was dissolved in 80 μl of TE buffer and then co-hydrolyzed in EcoRI buffer (Sibenzyme) with restriction endonucleases BamHI and EcoRI at 37 ° C for 3-5 hours. The target restriction obtained from amplicon was reprecipitated with two sticky ends as described above, dissolved in 40 μl of TE buffer or double distilled water and used without further purification in a ligation reaction with a split vector molecule (pGEX-2T), also containing two sticky ends - BamHI and EcoRI. 2-5 μl of the restriction amplicon (0.5 pmol) are mixed with 500 ng (0.15 pmol) of pGEX-2T / BamHI / EcoRI vector DNA in 20 μl of ligase buffer (Sibenzyme), heated at 65 ° C for 3-5 minutes, cool rapidly in ice, add 20 units. Phage T4 DNA ligases and the reaction mixture are transferred to a thermostat, where they are kept at 16 ° C overnight. An aliquot of the ligase mixture (1-2 μl) is used to transform competent E. coli cells of strain JM103 prepared according to the method using a solution of calcium chloride [14], which are seeded on plates with agar medium containing 50 μg / ml ampicillin. The plates are incubated at 37 ° C. overnight. The search for clones containing the desired insertion is carried out directly from the colonies using PCR analysis using oligonucleotides that are complementary to different chains of the vector molecule and located on both sides of the fragment cloning site as amplifiers. Moreover, clones containing the embedding of the complete esxA gene (esat6) after separation of the amplification in agarose gel (1.2%) correspond to a length of 548 bp, which exceeds the length of the cloned fragment, since this fragment contains part of the nucleotide sequence of the original vector molecule . After selection, the target plasmids are produced in analytical quantities and the necessary restriction analysis is performed (detection of the presence of BamHI and EcoRI restriction sites). The resulting target plasmid was designated as pTSE6. Scheme of plasmid DNA is presented in Figa and 1B.

Пример 2. Получение штамма-продуцента, при культивировании клеток которого осуществляется продукция химерного белка GST-ESAT6.Example 2. Obtaining a producer strain, the cultivation of cells which produces the chimeric protein GST-ESAT6.

Трансформацию клеток штамма E.coli BL21 проводят введением ДНК целевой плазмиды pTSE6 в компетентные клетки, приготовленные по методике с использованием раствора хлористого кальция [14], после чего высевают на чашки с агаризованной средой, содержащей ампициллин в концентрации 50 мкг/мл. Чашки инкубируют при 37°С в течение ночи. Появившиеся колонии представляют собой клоны штамма-продуцента.Cell transformation of E. coli strain BL21 is carried out by introducing the DNA of the target plasmid pTSE6 into competent cells prepared according to the method using a solution of calcium chloride [14], after which they are plated on plates with agar medium containing ampicillin at a concentration of 50 μg / ml. The plates are incubated at 37 ° C. overnight. The colonies that appeared are clones of the producer strain.

Клетки из каждого отобранного клона (обычно не более 10) высевают в 1 мл жидкой среды с ампициллином в концентрации 50 мкг/мл для получения ночных культур клеток и инкубируют при 37°С без качания. На следующий день засевают ночной культурой каждого клона в отношении 1:100 2 мл свежей среды с ампициллином в концентрации 50 мкг/мл и инкубируют при 37°С со скоростью качания 160 об/мин. Окончательный отбор клонов проводят по способности культуры клеток продуцировать рекомбинантный белок rESAT6 в максимально возможных количествах после проведения индукции, осуществляемой при добавлении в растущую культуру, содержащую клетки каждого отдельного клона и достигшую плотности 0,15-0,2 при 660 нм, изопропил-β-D-галактопиранозид (ИПТГ), и последующего культивирования клеток при выбранной температуре (в нашем случае это 37°С и 1 мМ ИПТГ). Концентрацию белка, продуцируемого клетками отдельного клона, оценивают после проведения электрофореза лизатов культур клеток в 10%-ном ПААГ в денатурирующих условиях по Лэммли.Cells from each selected clone (usually no more than 10) are seeded in 1 ml of liquid medium with ampicillin at a concentration of 50 μg / ml to obtain overnight cell cultures and incubated at 37 ° C without swing. The next day, night culture of each clone is inoculated with a ratio of 1: 100 2 ml of fresh medium with ampicillin at a concentration of 50 μg / ml and incubated at 37 ° C with a swing speed of 160 rpm. The final selection of clones is carried out according to the ability of the cell culture to produce the recombinant protein rESAT6 in the maximum possible amounts after induction, carried out by adding isopropyl-β- to the density of 0.15-0.2 at 660 nm in a growing culture containing cells of each individual clone D-galactopyranoside (IPTG), and subsequent cell cultivation at the selected temperature (in our case, it is 37 ° C and 1 mM IPTG). The concentration of the protein produced by the cells of an individual clone is evaluated after electrophoresis of cell culture lysates in 10% SDS page under denaturing Laemmli conditions.

Пример 3. Выделение рекомбинантного белка GST-ESAT-6.Example 3. Isolation of the recombinant protein GST-ESAT-6.

Клетки штамма E.coli BL21, трансформированные плазмидой pTSE6, выращивают в среде LB с ампициллином (50 мкг/мл) в течение ночи при 37°С. Ночную культуру (1:100) засевают в 150 мл среды LB с ампициллином (50 мкг/мл) и подращивают до ранней логарифмической фазы. Далее индуцируют экспрессию целевого белка GST-ESAT-6 добавлением ИПТГ до концентрации 0,5 мМ. Индуцированные клетки растят 4 часа при 37°С, после чего собирают центрифугированием при 5000 g. Экспрессию целевого белка GST-ESAT-6 анализируют электрофорезом по Лэммли в 12%-ном полиакриламидном геле и иммуноблотингом с моноклональными антителами к белку-носителю GST. Результаты этого анализа показывают наличие в индуцированной культуре клеток E.coli BL21/pTSE6 при обработке клеточных осадков лизирующим буфером GST-ESAT-6 белка с молекулярной массой около 32 кДа, что соответствует расчетной молекулярной массе. В контрольных лизатах клеток E.coli BL21 и E.coli BL21/pGEX-2T белок с этой молекулярной массой отсутствует. Данный белок окрашивается в иммуноблотинге с моноклональными антителами к белку-носителю GST.Cells of E. coli strain BL21 transformed with pTSE6 plasmid were grown in LB medium with ampicillin (50 μg / ml) overnight at 37 ° C. An overnight culture (1: 100) is seeded in 150 ml of LB medium with ampicillin (50 μg / ml) and grown to the early logarithmic phase. Next, expression of the target GST-ESAT-6 protein is induced by the addition of IPTG to a concentration of 0.5 mM. Induced cells grow for 4 hours at 37 ° C, after which they are harvested by centrifugation at 5000 g. The expression of the target GST-ESAT-6 protein is analyzed by Lammley electrophoresis on a 12% polyacrylamide gel and immunoblotting with monoclonal antibodies to the GST carrier protein. The results of this analysis show the presence of a protein with a molecular weight of about 32 kDa in the induced culture of E. coli BL21 / pTSE6 cells when treating cell pellets with GST-ESAT-6 lysis buffer, which corresponds to the calculated molecular weight. In the control lysates of E. coli BL21 and E. coli BL21 / pGEX-2T cells, there is no protein with this molecular weight. This protein is stained by immunoblotting with monoclonal antibodies to the GST carrier protein.

Для дальнейших анализов клетки ресуспендируют в 8 мл холодного (0°С) PBS-буфера, содержащего 140 мМ NaCl, 2,7 мМ KCl, 10 мМ Na2HPO4, 1,8 мМ КН2PO4 рН 7,3, 1 мМ ингибитора протеаз PMSF, и разрушают ультразвуком на ультразвуковом дезинтеграторе (Ultrasonic processor Cole Farmer) 3×30 c с интервалом 1 мин между обработками при амплитуде 50А. К ультразвуковому дезинтеграту добавляют тритон Х-100 до 1%, инкубируют 30 мин при 0°С и отделяют фракцию растворимых белков от дебриса центрифугированием при 12000 g в течение 40 мин. Далее смешивают супернатант с 200 мкл глутатион-сефарозы (Glutathione Sepharose 4B Amersham, Biosciences AB) и инкубируют 30 мин с низкой скоростью перемешивания при комнатной температуре для аффинного связывания белка GST-ESAT-6. Затем смесь переносят в микроколонку путем многократного центрифугирования при 600 g, несколько раз промывают колонку PBS-буфером и проводят элюцию целевого белка буфером для элюции, содержащим 10 мМ восстановленный глутатион в 50 мМ трис-HCl, рН 8. В результате получают препарат очищенного рекомбинантного белка с концентрацией 1 мг/мл.For further analyzes, the cells are resuspended in 8 ml of cold (0 ° C) PBS buffer containing 140 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 10 mM Na 2 HPO 4 , 1.8 mM KH 2 PO 4 pH 7.3, 1 mm PMSF protease inhibitor, and destroyed by ultrasound on an ultrasonic disintegrator (Ultrasonic processor Cole Farmer) 3 × 30 s with an interval of 1 min between treatments at an amplitude of 50A. Triton X-100 up to 1% is added to the ultrasonic disintegrate, incubated for 30 min at 0 ° C and the fraction of soluble proteins is separated from the debris by centrifugation at 12000 g for 40 min. The supernatant is then mixed with 200 μl of glutathione-sepharose (Glutathione Sepharose 4B Amersham, Biosciences AB) and incubated for 30 min at low stirring speed at room temperature for affinity binding of the GST-ESAT-6 protein. The mixture is then transferred to a microcolumn by repeated centrifugation at 600 g, the column is washed several times with PBS buffer and the target protein is eluted with an elution buffer containing 10 mM reduced glutathione in 50 mM Tris-HCl, pH 8. As a result, a purified recombinant protein preparation is obtained with a concentration of 1 mg / ml.

Пример 4. Проведение IFN-γ анализа.Example 4. Carrying out IFN-γ analysis.

1-я стадия (стимуляция цельной клеточной культуры крови целевым антигеном). Образцы гепаринизированной венозной крови пациентов перемешивают осторожно круговыми движениями в течение 20 мин. Распределяют по 100 мкл в 96-луночные планшеты (Nunc, USA), содержащие по 150 мкл/лунке полной среды RPMI 1640 с глутамином. Тщательно перемешивают и вносят антиген GST-ESAT-6 в концентрации 10 мкг/мл на лунку. Отдельно вносят по 100 мкл буферного раствора в лунки с нулевым контролем (без добавления антигена) и митоген РНА в концентрации 5 мкг/мл на лунку. Осторожно перемешивают. Инкубируют платы 20-48 час при 37°С во влажной атмосфере, содержащей 5% CO2 Stage 1 (stimulation of a whole cell culture of blood with the target antigen). Samples of heparinized venous blood of patients are mixed carefully in a circular motion for 20 minutes. Distribute 100 μl into 96-well plates (Nunc, USA) containing 150 μl / well of complete glutamine RPMI 1640 medium. Thoroughly mix and make antigen GST-ESAT-6 at a concentration of 10 μg / ml per well. Separately, 100 μl of buffer solution are added to wells with zero control (without antigen addition) and PHA mitogen at a concentration of 5 μg / ml per well. Mix gently. Boards are incubated for 20-48 hours at 37 ° C in a humid atmosphere containing 5% CO 2

2-я стадия. Для проведения IFN-γ анализа в контрольные лунки планшет с сорбированными моноклональными антителами к гамма-интерферону производства BD Biosciences вносят по 100 мкл стандартных образцов гамма-интерферона в разных концентрациях (от 300-150-75-37,5-18,8-9,4-4,7 пк/мл) - производства BD Biosciences. В остальные лунки планшет вносят по 100 мкл исследуемых образцов плазмы крови после стимуляции, помещают в шейкер и инкубируют 2 ч при комнатной температуре. После окончания инкубации планшет промывают 3 раза промывочным буферным раствором (ФСБ-Т). После промывки в каждую лунку планшета вносят по 100 мкл конъюгата биотинилированных антител к IFN-γ производства BD Biosciences и инкубируют 60 мин при комнатной температуре. По окончании инкубации промывают планшет 3 раза буферным раствором ФСБ-Т. После чего в каждую лунку планшета добавляют по 100 мкл конъюгата авидин-пероксидазы хрена производства BD Biosciences в рабочем разведении. Инкубируют 60 мин при комнатной температуре. После окончания инкубации планшет промывают 5 раз промывочным буферным раствором (ФСБ-Т) и 3 раза Н2О дистиллированной. Затем вносят в каждую лунку планшета по 100 мкл раствора ТМБ (3,3',5,5'-тетраметилбензидина), помещают планшет в защищенное от света место и выдерживают при комнатной температуре 30 мин. Реакцию терминируют добавлением в каждую лунку планшета по 50 мкл стоп-реагента (0,9 N раствор H2SO4). Измеряют оптическую плотность на автоматическом спектрофотометре типа «Мультискан» при длине волны 450 нм.2nd stage. To carry out IFN-γ analysis, 100 μl of standard samples of gamma-interferon in different concentrations (from 300-150-75-37.5-18.8-9) are added to the control wells of a plate with sorbed monoclonal antibodies to gamma interferon manufactured by BD Biosciences , 4-4.7 pc / ml) - manufactured by BD Biosciences. 100 μl of the studied blood plasma samples are added to the remaining wells of the tablet after stimulation, placed in a shaker and incubated for 2 hours at room temperature. After incubation, the plate is washed 3 times with wash buffer (FSB-T). After washing, 100 μl of the conjugate of biotinylated anti-IFN-γ antibodies produced by BD Biosciences were added to each well of the plate and incubated for 60 minutes at room temperature. At the end of the incubation, the plate is washed 3 times with FSB-T buffer solution. Then, 100 μl of horseradish avidin peroxidase conjugate manufactured by BD Biosciences in working dilution was added to each well of the plate. Incubated for 60 minutes at room temperature. After incubation, the plate is washed 5 times with wash buffer (FSB-T) and 3 times with H 2 O distilled. Then, 100 μl of a TMB solution (3.3 ', 5.5'-tetramethylbenzidine) is added to each well of the plate, the plate is placed in a dark place and kept at room temperature for 30 minutes. The reaction is terminated by the addition of 50 μl stop reagent (0.9 N H 2 SO 4 solution) to each well of the plate. Optical density is measured on an automatic multiscan spectrophotometer at a wavelength of 450 nm.

Для оценки концентрации IFN-γ в исследуемых образцах строят калибровочную кривую в логарифмических координатах: ось абсцисс - концентрация IFN-γ (пкг/мл), ось ординат - значение оптической плотности образца. По полученным значениям проводят калибровочную кривую и рассчитывают количественное содержание IFN-γ в пг/мл или МЕ/мл в исследуемых и контрольных образцах. Результаты подсчитывают из среднего значения ОП в трех лунках (ρ<0,05). Значения Cutoff для IFN-γ>300 пг/мл считают позитивными.To assess the concentration of IFN-γ in the studied samples, a calibration curve is constructed in logarithmic coordinates: the abscissa axis is the IFN-γ concentration (pkg / ml), the ordinate axis is the optical density of the sample. According to the obtained values, a calibration curve is carried out and the quantitative content of IFN-γ in pg / ml or ME / ml in the test and control samples is calculated. The results are calculated from the average OD value in three wells (ρ <0.05). Cutoff values for IFN-γ> 300 pg / ml are considered positive.

Пример 5. Мононуклеары цельной клеточной культуры крови (2×105 клеток/лунка), выделенные по стандартной процедуре с использованием градиентного центрифугирования в присутствии Фиколл-Гипак реагентов, суспендируют в 50 мкл полной клеточной культуральной среде RPMI 1640 и распределяют в 96-луночные планшеты (Nunc, MaxiSorb, USA), содержащие по 150 мкл/лунку полной среды RPMI 1640 производства ГНЦ ВБ "Вектор". Затем в каждую лунку планшет вносят химерный антиген GST-ESAT-6 в концентрации 5-10 мкг/мл; в контрольные лунки планшет вносят митоген (Con А или РНА) в концентрации 4 мкг/мл в трипликатах. Конечный объем реакционной среды в лунке планшета составляет 250 мкл. Инкубируют платы 16-24 час при 37°С во влажной атмосфере, содержащей 5% СО2.Example 5. Mononuclear cells of whole cell blood culture (2 × 10 5 cells / well), isolated according to standard procedures using gradient centrifugation in the presence of Ficoll-Gipak reagents, suspended in 50 μl of complete cell culture medium RPMI 1640 and distributed in 96-well plates (Nunc, MaxiSorb, USA), containing 150 μl / well of the complete medium RPMI 1640 produced by the State Scientific Center of the WB "Vector". Then, in each well of the plate, the chimeric antigen GST-ESAT-6 is added at a concentration of 5-10 μg / ml; mitogen (Con A or PHA) was added to control wells at a concentration of 4 μg / ml in triplicates. The final volume of the reaction medium in the well of the plate is 250 μl. The plates are incubated for 16-24 hours at 37 ° C in a humid atmosphere containing 5% CO 2 .

Для проведения IFN-γ анализа в контрольные лунки планшет с сорбированными моноклональными антителами к гамма-интерферону вносят по 100 мкл стандартных и контрольных образцов. В остальные лунки планшет вносят по 100 мкл исследуемых образцов плазмы крови после стимуляции. Помещают в шейкер и инкубируют 2 ч при комнатной температуре. После окончания инкубации планшет промывают 3 раза промывочным буферным раствором (ФСБ-Т). После промывки в каждую лунку планшета вносят по 100 мкл конъюгата биотинилированных антител к IFN-γ и инкубируют 60 мин при комнатной температуре. По окончании инкубации промывают планшет 3 раза буферным раствором ФСБ-Т. После чего в каждую лунку планшета добавяют по 100 мкл конъюгата авидин-пероксидазы хрена в рабочем разведении и инкубируют 60 мин при комнатной температуре. После окончания инкубации планшет промывают 5 раз промывочным буферным раствором (ФСБ-Т) и 3 раза дистиллированной водой. Затем в каждую лунку планшета вносят по 100 мкл раствора ТМБ (3,3',5,5'- тетраметилбензидина), помещают планшет в защищенное от света место и выдерживают при комнатной температуре 30 мин. Реакцию терминируют добавлением в каждую лунку планшета по 50 мкл стоп-реагента (0,9 N раствор H2SO4). Оптическую плотность образцов измеряют на автоматическом спектрофотометре типа «Мультискан» при длине волны 450 нм.To carry out IFN-γ analysis, 100 μl of standard and control samples are introduced into the control wells of a plate with sorbed monoclonal antibodies to gamma interferon. 100 μl of the studied plasma samples after stimulation are added to the remaining wells of the plate. Placed in a shaker and incubated for 2 hours at room temperature. After incubation, the plate is washed 3 times with wash buffer (FSB-T). After washing, 100 μl of the conjugate of biotinylated anti-IFN-γ antibodies are added to each well of the plate and incubated for 60 minutes at room temperature. At the end of the incubation, the plate is washed 3 times with FSB-T buffer solution. Then, 100 μl of horseradish avidin peroxidase conjugate in working dilution was added to each well of the plate and incubated for 60 min at room temperature. After incubation, the plate is washed 5 times with wash buffer (FSB-T) and 3 times with distilled water. Then, 100 μl of a TMB solution (3.3 ', 5.5'-tetramethylbenzidine) is added to each well of the tablet, the tablet is placed in a dark place and kept at room temperature for 30 minutes. The reaction is terminated by the addition of 50 μl stop reagent (0.9 N H 2 SO 4 solution) to each well of the plate. The optical density of the samples is measured on an automatic spectrophotometer type "Multiscan" at a wavelength of 450 nm.

Для оценки концентрации IFN-γ в исследуемых образцах строят калибровочную кривую в логарифмических координатах: ось абсцисс - концентрация IFN-γ (пкг/мл), ось ординат - значение оптической плотности образца. По полученным значениям проводят калибровочную кривую и рассчитывают количественное содержание IFN-γ в пг/мл или МЕ/мл в исследуемых и контрольных образцах. Результаты подсчитывают из среднего значения ОП в трех лунках (ρ<0,05). Значения Cutoff для IFN-γ>300 пг/мл -считают позитивными.To assess the concentration of IFN-γ in the studied samples, a calibration curve is constructed in logarithmic coordinates: the abscissa axis is the IFN-γ concentration (pkg / ml), the ordinate axis is the optical density of the sample. According to the obtained values, a calibration curve is carried out and the quantitative content of IFN-γ in pg / ml or ME / ml in the test and control samples is calculated. The results are calculated from the average OD value in three wells (ρ <0.05). Cutoff values for IFN-γ> 300 pg / ml are considered positive.

Пример 6. Сорбцию МКА к IFN-γ производства BD OptEIA Reagent проводят с использованием 0,1 М карбонатного буфера, рН 9,5 в течение 16 ч при 4°С на планшетах (Nunc, MaxiSorb, USA). После отмывки планшет промывочным буферным раствором (ФСБ, рН 7,0) 3 раза по 300 мкл/лунку проводят блокировку поверхности лунок блокировочным буферным раствором ФСБ, рН 7,0, содержащим 10% фетальной сыворотки, в течение 60 мин при комнатной температуре. После чего проводят отмывку планшета, как указано выше.Example 6. Sorption of MCA to IFN-γ produced by BD OptEIA Reagent was carried out using 0.1 M carbonate buffer, pH 9.5 for 16 hours at 4 ° C on tablets (Nunc, MaxiSorb, USA). After washing the plate with washing buffer solution (FSB, pH 7.0) 3 times 300 μl / well, the surface of the wells is blocked with a FSB blocking buffer solution, pH 7.0, containing 10% fetal serum, for 60 minutes at room temperature. After that, the tablet is washed, as described above.

Подготовленный планшет с сорбированными МКА к IFN-γ используют при проведении IFN-γ-анализа. Для этого в каждую лунку планшета вносят по 150 мкл полной среды RPMI 1640. Образцы гепаринизированной венозной крови пациентов осторожно перемешивают и затем распределяют по 100 мкл в 96-луночные планшеты (Nunc, USA). Тщательно перемешивают и вносят раствор антигена GST-ESAT-6 в RPMI 1640 с 0,2 мМ глутамина в концентрации 10 мкг/мл на лунку. В лунки А-1, В-1 и С-1 вносят митоген (РНА), в лунки D-1, Е-1 добавляют по 100 мкл разводящего буферного раствора (нулевой контроль). Осторожно перемешивают. Инкубируют платы 24-48 час при 37°С во влажной атмосфере, содержащей 5% СО2, при перемешивании. После окончания инкубации планшет промывают 5×300 мкл/лунку дистиллированной водой и 5×300 мкл ФСБ-Т буферным раствором. С целью построения калибровочного графика при проведения IFN-γ анализа предварительно проводят инкубацию со стандартными калибровочными образцами IFN-γ. Для этого в контрольные лунки планшет с сорбированными моноклональными антителами к гамма-интерферону производства BD Biosciences вносят по 100 мкл стандартных образцов гамма-интерферона в разных концентрациях (от 300-150-75-37,5-18,8-9,4-4,7 пк/мл) - производства BD Biosciences или по 100 мкл стандартных калибровочных образцов, содержащих IFN-γ (2000-1000-500-300-100-50-0 пкг/мл) и контрольный образц (330 пк/мл IFN-γ) производства «Вектор-Бест». Инкубируют согласно инструкции по применению наборов. После окончания инкубации стрипы планшет промывают 3 раза промывочным буферным раствором (ФСБ-Т). После промывки в каждую лунку планшета вносят по 100 мкл конъюгата биотинилированных антител к IFN-γ и инкубируют 60 мин при комнатной температуре. По окончании инкубации планшет промывают 3 раза буферным раствором ФСБ-Т, в каждую лунку планшета добавляют по 100 мкл конъюгата авидин-пероксидазы или стрептавидин-пероксидазы хрена в рабочем разведении и инкубируют 60 мин при комнатной температуре. После окончания инкубации планшет промывают 5 раз промывочным буферным раствором (ФСБ-Т) и 3 раза дистиллированной водой и вносят в каждую лунку планшета по 100 мкл раствора ТМБ (3,3',5,5'- тетраметилбензидина). Планшет помещают в защищенное от света месте и выдерживают при комнатной температуре 30 мин. Реакцию терминируют добавлением в каждую лунку планшета по 50 мкл стоп-реагента (0,9N раствор H2SO4) и измеряют оптическую плотность на автоматическом спектрофотометре типа «Мультискан» при длине волны 450 нм. Результаты анализа представляют в значениях Cutoff, которые получают по построенным калибровочным кривым как описано выше.A prepared plate with adsorbed MCAs for IFN-γ is used for IFN-γ analysis. To do this, 150 μl of complete RPMI 1640 medium is added to each well of the tablet. Patient heparinized venous blood samples are mixed gently and then dispensed 100 μl into 96-well plates (Nunc, USA). Thoroughly mix and make a solution of GST-ESAT-6 antigen in RPMI 1640 with 0.2 mM glutamine at a concentration of 10 μg / ml per well. Mitogen (PHA) was added to wells A-1, B-1, and C-1, and 100 μl of dilution buffer solution (zero control) was added to wells D-1, E-1. Mix gently. The plates are incubated for 24-48 hours at 37 ° C in a humid atmosphere containing 5% CO 2 with stirring. After incubation, the plate is washed with 5 × 300 μl / well of distilled water and 5 × 300 μl of PBS-T buffer solution. In order to construct a calibration graph during IFN-γ analysis, incubation is preliminarily performed with standard IFN-γ calibration samples. For this, 100 μl of standard samples of gamma-interferon in different concentrations (from 300-150-75-37.5-18.8-9.4-4) are introduced into the control wells of a plate with sorbed monoclonal antibodies to gamma-interferon manufactured by BD Biosciences , 7 pc / ml) - manufactured by BD Biosciences or 100 μl of standard calibration samples containing IFN-γ (2000-1000-500-300-100-50-0 pcg / ml) and a control sample (330 pc / ml IFN- γ) produced by Vector-Best. Incubate according to the instructions for use of the kits. After incubation, the strips were washed 3 times with wash buffer (PBS-T). After washing, 100 μl of the conjugate of biotinylated anti-IFN-γ antibodies are added to each well of the plate and incubated for 60 minutes at room temperature. At the end of the incubation, the plate is washed 3 times with FSB-T buffer solution, 100 μl of avidin-peroxidase conjugate or horseradish streptavidin-peroxidase in working dilution are added to each well of the plate and incubated for 60 min at room temperature. After incubation, the plate is washed 5 times with wash buffer (FSB-T) and 3 times with distilled water and 100 μl of TMB solution (3.3 ', 5.5'-tetramethylbenzidine) is added to each well of the tablet. The tablet is placed in a dark place and kept at room temperature for 30 minutes. The reaction is terminated by adding 50 μl of a stop reagent (0.9 N H 2 SO 4 solution) to each well of the plate and absorbance is measured on a Multiscan type automatic spectrophotometer at a wavelength of 450 nm. The analysis results are presented in Cutoff values, which are obtained from the constructed calibration curves as described above.

Туберкулезный контроль проводится для выявления активного туберкулеза и скрининга лиц, имеющих контакт с использованием туберкулиновой пробы. Быстрый путь раннего выявления инфекции в крови с использованием рекомбинантных белков является альтернативным кожному тесту. Выявление уровня IFN-γ коррелирует со стадией и степенью туберкулезной инфекции, уровнем иммунного ответа и вероятностью прогрессирования активной формы туберкулеза. В Таблице 1 представлены результаты выявления активного туберкулеза легких с использованием IFN-γ-анализа, а также среди здорового контингента. Как показывают проведенные исследования, полученные рекомбинантные белки позволяют выявлять активный туберкулезный процесс среди больных туберкулезом легких. Уровень IFN-γ среди здорового контингента не превышает предельные значения (>300 пг/мл IFN-γ), соответствующие группе риска или больных туберкулезом. Эти данные свидетельствуют о специфичности метода. Клинический статус больных с разной формой туберкулезной инфекции, выявленных с использованием гибридных белков rESAT-6, представлен в Таблице 3. В Таблице 4 представлены результаты сравнительного изучения специфичности и чувствительности рекомбинантных белков rESAT-6 в сравнении с PPD-туберкулином при стимуляции цельной клеточной культуры крови. Специфичность рекомбинантных белков в IFN-γ-анализе туберкулеза оказывается выше, чем PPD-туберкулина.Tuberculosis control is carried out to detect active tuberculosis and screening for people who have contact using a tuberculin test. A quick way to detect blood infections early using recombinant proteins is an alternative skin test. Detection of IFN-γ levels correlates with the stage and degree of tuberculosis infection, the level of immune response and the likelihood of progression of the active form of tuberculosis. Table 1 presents the results of the detection of active pulmonary tuberculosis using IFN-γ analysis, as well as among healthy populations. As the studies show, the obtained recombinant proteins allow us to identify the active tuberculosis process among patients with pulmonary tuberculosis. The level of IFN-γ among a healthy population does not exceed the limit values (> 300 pg / ml IFN-γ) corresponding to the risk group or patients with tuberculosis. These data indicate the specificity of the method. The clinical status of patients with various forms of tuberculosis infection identified using rESAT-6 fusion proteins is presented in Table 3. Table 4 presents the results of a comparative study of the specificity and sensitivity of rESAT-6 recombinant proteins compared to PPD-tuberculin in the stimulation of whole cell blood culture . The specificity of recombinant proteins in the IFN-γ analysis of tuberculosis is higher than PPD-tuberculin.

Таблица 1
IFN-γ - анализ туберкулеза при стимуляции гибридными белками у пациентов с активной формой туберкулеза легких
Table 1
IFN-γ - analysis of tuberculosis during stimulation with hybrid proteins in patients with active pulmonary tuberculosis
Пациенты с активной формой туберкулезаActive tuberculosis patients IFN-γ (пг/мл)IFN-γ (pg / ml) RESAT-6RESAT-6 ConACona РНАPHA PPDPPD 1one 17501750 67006700 47824782 41004100 22 23602360 73247324 54215421 36503650 33 110110 45304530 32183218 28502850 4four 44754475 73007300 67106710 48704870 55 13201320 96509650 89718971 46404640 66 2727 78617861 87648764 62006200 77 42104210 1234412344 1423014230 1732017320 88 760760 48514851 43524352 39803980 99 32403240 1987019870 2134021340 58305830 1010 34203420 1830018300 1723517235 1035010350 11eleven 22902290 1654016540 1453014530 2120021200 1212 13181318 1234712347 1324713247 57305730 1313 6464 2345023450 3241032410 670670 14fourteen 56405640 1765017650 1893018930 1534015340 15fifteen 1717 640640 985985 2323 1616 6464 2341023410 2875028750 74587458 1717 33403340 1934019340 1874518745 1048010480 18eighteen 16801680 3450034500 2956029560 61306130 ДонорыDonors <300<300 <300<300 <300<300 180-632180-632

Значения Cutoff для IFN-γ>300 пг/мл - позитивные. Результаты подсчитывали из среднего значения ОП в трех лунках (ρ<0,05) и выражали в пг/мл, используя калибровочный график.Cutoff values for IFN-γ> 300 pg / ml are positive. The results were calculated from the average OD value in three wells (ρ <0.05) and expressed in pg / ml using a calibration graph.

Для другой группы пациентов с туберкулезной инфекцией результаты продукции IFN-γ выражали в МЕ/мл с применением калибровочного графика. Аналитическая чувствительность теста составила 1,2-1,7 МЕ/мл IFN-γ для отрицательного (нулевого) контрольного образца из плазмы крови исследуемых пациентов. Результаты представлены в таблице 2.For another group of patients with tuberculosis infection, IFN-γ production results were expressed in IU / ml using a calibration graph. The analytical sensitivity of the test was 1.2-1.7 IU / ml IFN-γ for the negative (zero) control sample from the blood plasma of the studied patients. The results are presented in table 2.

Таблица 2.
IFN-γ - анализ легочного туберкулеза при стимуляции гибридными белками и митогенами
Table 2.
IFN-γ - analysis of pulmonary tuberculosis when stimulated with hybrid proteins and mitogens
Пациенты с активной
Формой туберкулеза
Patients with active
Form of tuberculosis
IFN-γ (МЕ/мл)IFN-γ (IU / ml)
PPDPPD rESAT-6rESAT-6 МитогенMitogen РНАPHA ТБ1TB1 54,354.3 2,342,34 63,563.5 ТБ2TB2 27,027.0 3,13,1 47,647.6 ТБ3TB3 59,259.2 5,75.7 123,0123.0 ТБ4TB4 73,073.0 3,23.2 117,0117.0 ТБ5TB5 24,824.8 2,72.7 43,243,2 ТБ6TB6 11,711.7 1,731.73 23,123.1 ТБ7TB7 4,74.7 0,870.87 126,8126.8 ТБ8TB8 2,92.9 0,810.81 21,321.3 ТБ9TB9 5,35.3 0,730.73 53,153.1 ТБ10TB10 27,627.6 0,830.83 143,9143.9 ТБ11TB11 57,257.2 0,230.23 65,365.3 ТБ12TB12 10,910.9 6,46.4 72,172.1 ТБ13TB13 62,362.3 7,27.2 57,457.4 ТБ14TB14 1,71.7 2,12.1 19,719.7 ТБ15TB15 33,433,4 1,71.7 34,534.5 ТБ16TB16 7,27.2 13.213.2 67,367.3 ТБ17TB17 98,798.7 12,412,4 78,178.1 ТБ18TB18 74,674.6 19,319.3 32,332.3 ТБ19TB19 43,143.1 132,2132.2 179,3179.3 ТБ20TB20 67,367.3 147,5147.5 165,7165.7

Таблица 3.
Клинический статус больных туберкулезом, выявленных с использованием рекомбинантных белков rESAT-6 и IFN-γ - анализа
Table 3.
Clinical status of tuberculosis patients identified using recombinant proteins rESAT-6 and IFN-γ analysis
NП/пNP / P Туберкулезная инфекцияTuberculosis infection Чувствительность (%)Sensitivity (%) Специфичность (%)Specificity (%) 1one Инфильтративный туберкулез легкихInfiltrative pulmonary tuberculosis 86-9586-95 87-9787-97 22 Очаговый туберкулез легкихFocal pulmonary tuberculosis 87-9487-94 93-9493-94 33 Диссеминированный туберкулез легкихDisseminated pulmonary tuberculosis 84-9784-97 86-9486-94 4four Фиброзно-кавернозный туберкулез легкихFibrous cavernous pulmonary tuberculosis 96-10096-100 97-10097-100 Таблица 4.
Чувствительность и специфичность PPD, rESAT-6 у ТБ пациентов и здоровых доноров
Table 4.
Sensitivity and specificity of PPD, rESAT-6 in TB patients and healthy donors
Количество IFN-γ пкг/млThe number of IFN-γ PCG / ml АнтигенAntigen Кол-во выявленных больных ТБ/к общему числу.The number of identified TB patients / to the total number. Чувствительность (%)*Sensitivity (%) * Специфичность (%)**Specificity (%) ** ТБTB Здоровые ***Healthy *** >300> 300 PPDPPD 5/65/6 7/77/7 8383 00 rESA Т-6rESA T-6 4/64/6 4/144/14 7373 7171 >1000> 1000 rESArESA 9/109/10 3/213/21 9090 85,785.7 Т-6 PPDT-6 PPD 7/97/9 13/1413/14 78,778.7 77 >3000> 3000 rESA Т-6rESA T-6 17/2117/21 2/192/19 80,980.9 89,589.5 * - Позитивный ответ среди ТБ-инфицированных больных
** - Позитивный ответ среди неинфицированных пациентов.
*** - BCG-вакцинированные и невакцинированные пациенты
* - Positive response among TB-infected patients
** - Positive response among uninfected patients.
*** - BCG-vaccinated and unvaccinated patients

Некоторые формы туберкулеза (остро прогрессирующие) не могут быть выявлены методом профилактических обследований. Больные с такими процессами попадают в основном в больницы общего профиля, где диагностика их бывает затруднена из-за схожести рентгенологической картины с неспецифическими заболеваниями легких. Единственным методом достоверной диагностики в таких случаях является прямая бактериоскопия мокроты или применение IFN-γ-анализа. Все исследованные группы больных туберкулезом легких имели положительную реакцию с использованием микроскопических методов, культуральных, рентгеноскопии и молекулярно-биологических (ПЦР-анализ).Some forms of tuberculosis (acutely progressive) cannot be detected by the method of preventive examinations. Patients with such processes fall mainly in general hospitals, where their diagnosis can be difficult due to the similarity of the X-ray picture with non-specific lung diseases. The only reliable diagnostic method in such cases is direct sputum bacterioscopy or the use of IFN-γ analysis. All the studied groups of patients with pulmonary tuberculosis had a positive reaction using microscopic methods, culture, fluoroscopy and molecular biological (PCR analysis).

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Nuket D., Stephen L.J. // Development of a human gamma interferon enzyme immunoassay and comparison with tuberculin skin testing for detection of Mycobacterium tuberculosis.// Infection Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology, 1998, V.5, №4, р.531-536.1. Nuket D., Stephen L.J. // Development of a human gamma interferon enzyme immunoassay and comparison with tuberculin skin testing for detection of Mycobacterium tuberculosis.// Infection Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology, 1998, V.5, No. 4, p. 531-536.

2. Nakamura R.M., Velmonte M.A., KawajiriK, Ang C.F., Frias R.A., Mendoza M.T. et al. // MPB64 mycobacterial antigen: a new skin-test reagent through patch method for rapid diagnosis of active tuberculosis. // Int J Tuberc Lung Dis, 1998, №2 (7), р.541-546.2. Nakamura R.M., Velmonte M.A., KawajiriK, Ang C.F., Frias R.A., Mendoza M.T. et al. // MPB64 mycobacterial antigen: a new skin-test reagent through patch method for rapid diagnosis of active tuberculosis. // Int J Tuberc Lung Dis, 1998, No. 2 (7), p. 541-546.

3. Wilkms EGL. // Antibody detection in tuberculosis. // In: Davies PDO, ed. Clinical tuberculosis, 2nd ed. London: Chapman and Hall, 1998, p.81-95.3. Wilkms EGL. // Antibody detection in tuberculosis. // In: Davies PDO, ed. Clinical tuberculosis, 2 nd ed. London: Chapman and Hall, 1998, p. 81-95.

4. Imaz M.S., Zerbini E. // Antibody response to culture filtrate antigens of Mycobacterium tuberculosis during and after treatment of tuberculosis patients. // Int J Tuberc Lung Dis., 2000, №4(6), p.562-569.4. Imaz M.S., Zerbini E. // Antibody response to culture filtrate antigens of Mycobacterium tuberculosis during and after treatment of tuberculosis patients. // Int J Tuberc Lung Dis., 2000, No. 4 (6), p. 562-569.

5. Sonnenberg M.G. and Belisle J.T. // Definition of Mycobacterium tuberculosis culture filtrate proteins by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, N-terminal amino acid sequencing, and electrospray mass spectrometry. // Infect. Immun., 1997, V 65, №11, p.4515-4524.5. Sonnenberg M.G. and Belisle J.T. // Definition of Mycobacterium tuberculosis culture filtrate proteins by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, N-terminal amino acids sequencing, and electrospray mass spectrometry. // Infect. Immun., 1997, V 65, No. 11, p. 4515-4524.

6. Smith S.M., Brookes R., Klein M.R. et al. // Human CD8+ CTL specific for themycobacterial major secreted antigen 85 A. // J. Immunol., 2000, №165, p.7088-7095.6. Smith S.M., Brookes R., Klein M.R. et al. // Human CD8 + CTL specific for themycobacterial major secreted antigen 85 A. // J. Immunol., 2000, No. 165, p.7088-7095.

7. Reinout van Crevel, Tom H.M. Ottenhoff and Jos W.M. van der Meer // Innate Immunity to Mycobacterium tuberculosis. // Clinical Microbiology Reviews, 2002, V.15, №2, р.294-309.7. Reinout van Crevel, Tom H.M. Ottenhoff and Jos W.M. van der Meer // Innate Immunity to Mycobacterium tuberculosis. // Clinical Microbiology Reviews, 2002, V. 15, No. 2, p. 294-309.

8. Chackerian A.A., Perera T.V. et al. // Gamma Interferon-Producing CD4+ T Lymphocytes in the Lung Correlate with Resistance to Infection with Mecobacterium tuberculosis. // Infection and Immunity, 2001, V.69, №.4, p.2666-2674.8. Chackerian A.A., Perera T.V. et al. // Gamma Interferon-Producing CD4 + T Lymphocytes in the Lung Correlate with Resistance to Infection with Mecobacterium tuberculosis. // Infection and Immunity, 2001, V.69, No. 4, p.2666-2674.

9. Ansar A.P., Wilkinson K.A., Klenerman P., McShane H., Davidson R.N., Pasvol G., Hill A.V.S. and Lalvani A. // Direct Ex Vivo Analysis of Antigen-Specific IFN-γ-Secreting CD4 Т Cells in Mycobacterium tuberculosis Infected Individuals: Associations with Clinical Disease State and Effect of Treatment. // The J. of Immunol., 2001, V.167, p.5217-5225.9. Ansar A.P., Wilkinson K.A., Klenerman P., McShane H., Davidson R.N., Pasvol G., Hill A.V.S. and Lalvani A. // Direct Ex Vivo Analysis of Antigen-Specific IFN-γ-Secreting CD4 T Cells in Mycobacterium tuberculosis Infected Individuals: Associations with Clinical Disease State and Effect of Treatment. // The J. of Immunol., 2001, V.167, p. 5217-5225.

10. Sodhi A., Gong J., Silva C., Qian D., Bames P.P. // Clinical correlates of interferon gamma production in patients with tuberculosis. // Clin Infect Dis., 1997, №25 (3), p.617-620.10. Sodhi A., Gong J., Silva C., Qian D., Bames P.P. // Clinical correlates of interferon gamma production in patients with tuberculosis. // Clin Infect Dis., 1997, No. 25 (3), p. 617-620.

11. Sorensen A.L., Nagai S., Houen G., Andersen P., Andersen A.B. // Purification and characterization of a low-molecular-mass T-cell antigen secreted by Mycobacterium tuberculosis. // Infect Immun, 1995, №63, p.1710-1717.11. Sorensen A.L., Nagai S., Houen G., Andersen P., Andersen A.B. // Purification and characterization of a low-molecular-mass T-cell antigen secreted by Mycobacterium tuberculosis. // Infect Immun, 1995, No. 63, p.1710-1717.

12. Harboe M., Oettinger Т., Wiker H.G., Rosenkrands I., Andersen P. // Evidence for occurrence of the ESAT-6 protein in Mycobacterium tuberculosis and virulent Mycobacterium bovis and for its absence in Mycobacterium bovis BCG. // Infect Immun 1996, №64, p.16-22.12. Harboe M., Oettinger T., Wiker H. G., Rosenkrands I., Andersen P. // Evidence for occurrence of the ESAT-6 protein in Mycobacterium tuberculosis and virulent Mycobacterium bovis and for its absence in Mycobacterium bovis BCG. // Infect Immun 1996, No. 64, p.16-22.

13. Harboe M., Wiker G., Ulvund A.S., Malin H., Dockrell A.., Holm M.C., Andersen P. // B-cell epitopes and quantification of the ESAT-6 protein of Mycobacterium tuberculosis. II Infect Immun, 1998, №66, p.717-723.13. Harboe M., Wiker G., Ulvund A.S., Malin H., Dockrell A. .., Holm M.C., Andersen P. // B-cell epitopes and quantification of the ESAT-6 protein of Mycobacterium tuberculosis. II Infect Immun, 1998, No. 66, p. 717-723.

14. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. M.: Мир. 1984.14. Maniatis T., Fritsch E., Sambrook J. Methods of genetic engineering. Molecular Cloning M .: World. 1984.

Claims (3)

1. Рекомбинантная плазмидная ДНК pTSE 6, кодирующая гибридный полипептид GST-ESAT-6 со свойствами видоспецифичного микобактериального антигена ESAT-6, с молекулярной массой 3,45 МДа, имеет размер 5316 п.н. и состоит из следующих элементов:1. Recombinant plasmid DNA pTSE 6 encoding a hybrid GST-ESAT-6 polypeptide with the properties of the species-specific mycobacterial antigen ESAT-6, with a molecular weight of 3.45 MDa, has a size of 5316 bp and consists of the following elements: EcoRI-BamHI - фрагмента векторной плазмиды pGEX-2T ("Pharmacia Biotech") размером 4938 п.н., содержащего ген β-лактамазы, индуцируемый Тас-промотор, внутренний lacIq - ген, кодирующий белок - репрессор лактозного оперона, фрагмент гена глутатион-S-трансферазы из Schistosoma japonicum (GST) с множественным сайтом для клонирования генов в 3'-концевой части этого гена и сайт протеолиза тромбином в одной рамке считывания;EcoRI-BamHI - fragment of the vector plasmid pGEX-2T ("Pharmacia Biotech") 4938 bp in size containing the β-lactamase gene, inducible Tac promoter, internal lacI q - gene encoding a protein - repressor of the lactose operon, glutathione gene fragment -S-transferases from Schistosoma japonicum (GST) with a multiple site for cloning genes at the 3'-end of this gene and a thrombin proteolysis site in one reading frame; EcoRI - BamHI - фрагмента размером 378 п.н., содержащего фланкированный сайтами рестрикции EcoRI и BamHI полный ген esat-6, полученный амплификацией фрагмента генома Mycobacterium tuberculosis;EcoRI - BamHI - 378 bp fragment containing the complete esat-6 gene flanked by restriction sites EcoRI and BamHI, obtained by amplification of a fragment of the Mycobacterium tuberculosis genome; содержит:contains: в качестве генетического маркера ген β-лактамазы, детерминирующий устойчивость трансформированных плазмидой pTSE 6 клеток Е.coli к антибиотику ампициллину;as a genetic marker, the β-lactamase gene that determines the resistance of E. coli cells transformed with plasmid pTSE 6 to the antibiotic ampicillin; уникальные сайты рестрикции: BamHI - 930, EcoRI - 1308.unique restriction sites: BamHI - 930, EcoRI - 1308. 2. Рекомбинантный штамм бактерий Escherichia coli BL21/pTSE 6, содержащий рекомбинантную плазмидную ДНК pTSE 6 согласно п.1, депонированный в НИИ ККМ ГНЦ ВБ "Вектор" под номером В-1026, продуцент гибридного полипептида GST-ESAT-6 со свойствами видоспецифичного микобактериального антигена ESAT-6.2. Recombinant bacterial strain Escherichia coli BL21 / pTSE 6 containing recombinant plasmid DNA pTSE 6 according to claim 1, deposited in the Research Institute of KKM SSC VB "Vector" under number B-1026, producer of the hybrid polypeptide GST-ESAT-6 with the properties of species-specific mycobacterial antigen ESAT-6. 3. Рекомбинантный полипептид GST-ESAT-6 со свойствами видоспецифичного белка-антигена Mycobacterium tuberculosis ESAT-6, который может быть использован для ранней видоспецифичной диагностики туберкулезной инфекции в IFN- анализе, экспрессируемый рекомбинантным штаммом Escherichia coli BL21/pTSE6 по п.2, содержит в качестве белка-носителя N-концевой полипептидный фрагмент глутатион-S-трансферазы S.j. (232 а.о. с молекулярной массой 26 кДа) и соединенный через сайт протеолиза тромбином (LVPR^GS) С-концевой полипептидный фрагмент видоспецифичного микобактериального антигена ESAT-6 (95 а.о. с молекулярной массой 6 кДа), и имеет аминокислотную последовательность, приведенную на Фиг.2.3. Recombinant polypeptide GST-ESAT-6 with the properties of species-specific protein antigen Mycobacterium tuberculosis ESAT-6, which can be used for early species-specific diagnosis of tuberculosis infection in the IFN analysis, expressed by the recombinant strain Escherichia coli BL21 / pTSE6 according to claim 2, contains as a carrier protein, the N-terminal polypeptide fragment of glutathione S transferase Sj (232 a.a. with a molecular weight of 26 kDa) and connected through the proteolysis site of thrombin (LVPR ^ GS) the C-terminal polypeptide fragment of the species-specific mycobacterial antigen ESAT-6 (95 a.a. with a molecular weight of 6 kDa), and has an amino acid the sequence shown in Fig.2.
RU2004124965/13A 2004-08-16 2004-08-16 Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide RU2282661C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124965/13A RU2282661C2 (en) 2004-08-16 2004-08-16 Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124965/13A RU2282661C2 (en) 2004-08-16 2004-08-16 Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004124965A RU2004124965A (en) 2006-01-27
RU2282661C2 true RU2282661C2 (en) 2006-08-27

Family

ID=36047648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004124965/13A RU2282661C2 (en) 2004-08-16 2004-08-16 Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282661C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458130C1 (en) * 2011-04-13 2012-08-10 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") RECOMBINANT PLASMID DNA pTB323 CODING HYBRID POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64 WITH PROPERTIES OF SPECIES-SPECIFIC MYCOBACTERIAL ANTIGEN MPT64 (MPB64), RECOMBINANT ESCHERICHIA COLI BACTERIAL STRAIN - PRODUCER OF HYBRID POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64 AND RECOMBINANT POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN Q. et al., "Preparation and application of recombinant Mycobacterium tuberculosis. CFP10-ESAT-6 fusion protein, Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2004 Apr; 27(4):244-8. *
HARBOE M. et al., "B-cell epitopes and quantification of the ESAT-6 protein, of Mycobacterium tuberculosis. Infect. Immun. 1998 Feb; 66(2):717-23. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458130C1 (en) * 2011-04-13 2012-08-10 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") RECOMBINANT PLASMID DNA pTB323 CODING HYBRID POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64 WITH PROPERTIES OF SPECIES-SPECIFIC MYCOBACTERIAL ANTIGEN MPT64 (MPB64), RECOMBINANT ESCHERICHIA COLI BACTERIAL STRAIN - PRODUCER OF HYBRID POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64 AND RECOMBINANT POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004124965A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6637921B2 (en) Use of an amino acid sequence derived from Mycobacterium tuberculosis or its corresponding nucleic acid for diagnosis and prevention of Mycobacterium tuberculosis infection, and a diagnostic kit and vaccine derived therefrom
EP3360566B1 (en) Methods for detecting a mycobacterium tuberculosis infection
Zhang et al. Development and evaluation of a novel multiple-antigen ELISA for serodiagnosis of tuberculosis
BRPI0708912B1 (en) IN VITRO METHODS FOR DETECTION OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS AND T-CELLS EXPRESSING CD8 THAT SPECIFICALLY RECOGNIZE SEQ ID NO: 11 IN AN INDIVIDUAL
JP2012503206A (en) Method for detecting Mycobacterium tuberculosis infection
WO2014063704A2 (en) M. tuberculosis vaccines
EP2417456A1 (en) Diagnostic mycobacterium tuberculosis test
MXPA01004469A (en) Tuberculosis diagnostic test.
CN107011418B (en) Antigen polypeptide pool for detecting mycobacterium tuberculosis infection and application thereof
Qi et al. Development of a rapid and visual nucleotide detection method for a Chinese epidemic strain of Orientia tsutsugamushi based on recombinase polymerase amplification assay and lateral flow test
WO2005090988A2 (en) Mycobacterium tuberculosis infection diagnostic test
Pathakumari et al. PpiA antigen specific immune response is a potential biomarker for latent tuberculosis infection
Chen et al. Novel recombinant RD2-and RD11-encoded Mycobacterium tuberculosis antigens are potential candidates for diagnosis of tuberculosis infections in BCG-vaccinated individuals
CN107141341B (en) Antigen polypeptide pool for detecting mycobacterium tuberculosis infection and application
Luo et al. Identification of a novel immunodominant antigen Rv2645 from RD13 with potential as a cell-mediated immunity-based TB diagnostic agent
Sechi et al. Immunogenicity and cytoadherence of recombinant heparin binding haemagglutinin (HBHA) of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis: functional promiscuity or a role in virulence?
WO1991014448A1 (en) New proteins, peptides and corresponding dna or rna sequences and probes useful for diagnosing tuberculosis
RU2282661C2 (en) Recombinant plasmide encoding hybrid gst-esat-6 polypeptide having activities of species-specific mycobacterial esat-6 antigen, recombinant escherichia coli strain as producer of hybrid gst-esat-6 polypeptide and recombinant gst-esat-6 polypeptide
RU2381274C2 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pTB232, WHICH CODES HYBRID POLYPEPTIDE GST-CFP10 WITH PROPERTIES OF SPECIES-SPECIFIC MYCOBACTERIAL ANTIGEN CFP10, RECOMBINANT STRAIN OF BACTERIA Escherichia coli-PRODUCER OF HYBRID POLYPEPTIDE GST-CFP10 AND RECOMBINANT POLYPEPTIDE GST-CFP10
CN107530414B (en) Mycobacterium tuberculosis antigen for distinguishing active tuberculosis infection and latent tuberculosis infection and application thereof
RU2458130C1 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pTB323 CODING HYBRID POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64 WITH PROPERTIES OF SPECIES-SPECIFIC MYCOBACTERIAL ANTIGEN MPT64 (MPB64), RECOMBINANT ESCHERICHIA COLI BACTERIAL STRAIN - PRODUCER OF HYBRID POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64 AND RECOMBINANT POLYPEPTIDE CST-DELTAMPT64
US20220196656A1 (en) Diagnostic reagents
Patarroyo et al. Peptides derived from the Mycobacterium tuberculosis Rv1490 surface protein implicated in inhibition of epithelial cell entry: Potential vaccine candidates?
Zhu et al. Expression and diagnostic value of proteins in Mycobacterium tuberculosis
IE904536A1 (en) New methods for diagnosis of tuberculosis

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140817