RU2502798C2 - Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone - Google Patents

Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone Download PDF

Info

Publication number
RU2502798C2
RU2502798C2 RU2012106207/10A RU2012106207A RU2502798C2 RU 2502798 C2 RU2502798 C2 RU 2502798C2 RU 2012106207/10 A RU2012106207/10 A RU 2012106207/10A RU 2012106207 A RU2012106207 A RU 2012106207A RU 2502798 C2 RU2502798 C2 RU 2502798C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fsh
expression
cells
subunit
promoter
Prior art date
Application number
RU2012106207/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012106207A (en
Inventor
Ирина Викторовна Кириллова
Татьяна Борисовна Карягина
Наталья Евгеньевна Орехова
Елена Александровна Гукасова
Даниил Михайлович Павленко
Михаил Александрович Ползиков
Дмитрий Ильич Баирамашвили
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Фармако Биотех"
Общество с ограниченной ответственностью "Фармбиотех"
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академика М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Фармако Биотех", Общество с ограниченной ответственностью "Фармбиотех", Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академика М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Фармако Биотех"
Priority to RU2012106207/10A priority Critical patent/RU2502798C2/en
Publication of RU2012106207A publication Critical patent/RU2012106207A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2502798C2 publication Critical patent/RU2502798C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnologies.
SUBSTANCE: invention proposes cell line huFSHIK - producer of recombinant human follicle-stimulating hormone (FSH) released to culture liquid. The line releases FSH in suspension culture in concentration of 18IU/106 cells a day.
EFFECT: invention optimises FSH expression system, which leads to increase of its products and improvement of efficiency and cost effectiveness of FSH production for medical purpose.
4 dwg, 7 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения рекомбинантного человеческого фолликуло-стимулирующего гормона.The invention relates to biotechnology and can be used to produce recombinant human follicle-stimulating hormone.

Фолликуло-стимулирующий гормон (ФСГ) - гетеродимерный гормон, продуцируемый и секретируемый в кровоток аденогипофизом. ФСГ играет важную роль в репродуктивных процессах, таких как созревание фолликулов и овуляция. В комплексе с лютеинезирующим гормоном (ЛГ) ФСГ регулирует созревание яйцеклеток и сперматогенез. Белок входит в группу гликопротеиновых гормонов, включающую также лютеинезирующий гормон (ЛГ), хорионический гонадотропин (ХГ) и тиреотропный гормон (ТТГ). Димер ФСГ состоит из двух субъединиц - α (14 кД) и β (17 кД). α субъединица является общей для всех гормонов этой группы, а β - специфической для каждого гормона, и в основном определяющей его связывание с рецепторами и биологическую активность. Как и у большинства секретируемых белков, первичная аминокислотная последовательность каждой субъединицы включает сигнальную последовательность, которая впоследствии удаляется во время процессинга и секреции белка (Pierce JG, Parsons TF (1981), "Glycoprotein hormones: structure and function". Annu. Rev. Biochem., 50: 465-495). Обе субъединицы синтезируются в одних и тех же клетках, после чего подвергаются первичному N-гликозилированию по аспарагиновым остаткам в эндоплазматическом ретикулуме. α субъединица имеет 2 карбогидратные цепи, связанные с Asn 52 и Asn 78; β субъединица имеет 2 карбогидратные цепи, связанные с Asn 7 и Asn 24. Вторичные модификации карбогидратных цепей включают образование разветвленных структур на основе сиаловых кислот. Различные формы и степень сиалилирования карбогидратных цепей обусловливают наличие ряда гликоформ, создавая микрогетерогенность гормона (Fares F.A. et al. (1992). "Design of a long-acting follitropin agonist by fusing the C-terminal sequence of the chorionic gonadotropin beta subunit to the follitropin beta subunit". Proc Natl Acad Sci USA; 89(10): 4304-8). Гликозилированные α и β субъединицы связываются нековалентными связями и уже в форме димера секретируются клеткой. Гликозилирование играет большую роль в формировании димеров, образовании третичной и четвертичной структур белка и в секреции гормона клеткой. Степень гликозилирования и, в частности, сиалилирования определяет биологическую активность гормона в отношении клеток-мишеней и скорость клиренса (инактивации и выведения гормона из кровотока) (Ulloa-Aguirre A. et al. (1995). "Follicle-stimulating isohormones: characterization and physiological relevance". Endocr Rev.; 16(6): 765-87). Анализ изогормонов рекомбинантного ФСГ выявил зависимость in vivo биоактивности от изоэлектрической точки (pI). Изогормоны с pI в границах от 3 до 5 в 100-200 раз превышают по биологической активности изогормоны с pI от 5,5 до 6,0. (Mulders J.W. et al. (1997). "Prediction of the in vivo Biological Activity of Human Recombinant Follicle Stimulating Hormone Using Quantitative Isoelectric Focusing". Biologicals, 25(3): 269-81)Follicle-stimulating hormone (FSH) is a heterodimeric hormone produced and secreted into the bloodstream by the adenohypophysis. FSH plays an important role in reproductive processes such as follicular maturation and ovulation. In combination with luteinizing hormone (LH), FSH regulates egg maturation and spermatogenesis. The protein is included in the group of glycoprotein hormones, which also includes luteinizing hormone (LH), chorionic gonadotropin (CG) and thyroid-stimulating hormone (TSH). The FSH dimer consists of two subunits - α (14 kD) and β (17 kD). The α subunit is common to all hormones of this group, and β is specific for each hormone, and mainly determines its binding to receptors and biological activity. As with most secreted proteins, the primary amino acid sequence of each subunit includes a signal sequence that is subsequently deleted during protein processing and secretion (Pierce JG, Parsons TF (1981), "Glycoprotein hormones: structure and function". Annu. Rev. Biochem. 50: 465-495). Both subunits are synthesized in the same cells, after which they undergo primary N-glycosylation at asparagine residues in the endoplasmic reticulum. The α subunit has 2 carbohydrate chains linked to Asn 52 and Asn 78; The β subunit has 2 carbohydrate chains linked to Asn 7 and Asn 24. Secondary modifications of the carbohydrate chains include the formation of branched structures based on sialic acids. The various forms and degrees of sialylation of the carbohydrate chains result in a number of glycoforms, creating microheterogeneity of the hormone (Fares FA et al. (1992). "Design of a long-acting follitropin agonist by fusing the C-terminal sequence of the chorionic gonadotropin beta subunit to the follitropin beta subunit. "Proc Natl Acad Sci USA; 89 (10): 4304-8). Glycosylated α and β subunits are bound by non-covalent bonds and are already secreted by the cell in the form of a dimer. Glycosylation plays a large role in the formation of dimers, the formation of tertiary and quaternary protein structures and in the secretion of hormone by the cell. The degree of glycosylation and, in particular, sialylation determines the biological activity of the hormone in relation to target cells and the rate of clearance (inactivation and removal of the hormone from the bloodstream) (Ulloa-Aguirre A. et al. (1995). "Follicle-stimulating isohormones: characterization and physiological relevance ". Endocr Rev .; 16 (6): 765-87). The analysis of iso-hormones of recombinant FSH revealed an in vivo dependence of bioactivity on the isoelectric point (pI). Isohormones with pI in the range from 3 to 5 are 100-200 times higher in biological activity than isohormones with pI from 5.5 to 6.0. (Mulders J.W. et al. (1997). "Prediction of the in vivo Biological Activity of Human Recombinant Follicle Stimulating Hormone Using Quantitative Isoelectric Focusing." Biologicals, 25 (3): 269-81)

В клинике гормон используют для корректировки ановуляции, а также для вспомогательных репродуктивных методик. Существует 2 класса фармацевтических препаратов, содержащих ФСГ: полученные из мочи постменопаузальных женщин (менотропины, урофоллитропины) и полученные рекомбинантным путем. Мочевые препараты ФСГ содержат как следовые количества ЛГ, так и другие белки, не ассоциированные с гонадотропинами. (Bassett R. et al. (2005). "Comparative characterization of a commercial human chorionic gonadotrophin extracted from human urine with a commercial recombinant human chorionic gonadotrophin". Curr Med Res Opin.; 21(12): 1969-76).In the clinic, the hormone is used to correct anovulation, as well as for assisted reproductive techniques. There are 2 classes of pharmaceutical preparations containing FSH: obtained from the urine of postmenopausal women (menotropins, urofollitropins) and obtained recombinantly. Urinary FSH preparations contain both trace amounts of LH and other proteins not associated with gonadotropins. (Bassett R. et al. (2005). "Comparative characterization of a commercial human chorionic gonadotrophin extracted from human urine with a commercial recombinant human chorionic gonadotrophin." Curr Med Res Opin .; 21 (12): 1969-76).

Рекомбинантный человеческий ФСГ был разработан в середине 90-х годов (Howles С.М. et al. (1996). "Genetic engineering of human FSH". Hum Reprod Update; 2(2): 172-91) и сразу получил признание как имеющий преимущества перед менотропинами. Он отличается большей чистотой и отсутствием различных примесей, что обусловливает высокую воспроизводимость в производстве различных серий препарата (Horsman G. et al. (2000). "A biological, immunological and physico-chemical comparison of the current clinical batches of the recombinant FSH preparations Gonal-F and Puregon." Hum Reprod.; 15(9): 1898-902).Recombinant human FSH was developed in the mid-90s (Howles S.M. et al. (1996). "Genetic engineering of human FSH." Hum Reprod Update; 2 (2): 172-91) and immediately gained recognition as having advantages over menotropins. It is characterized by greater purity and the absence of various impurities, which leads to high reproducibility in the production of various series of the drug (Horsman G. et al. (2000). "A biological, immunological and physico-chemical comparison of the current clinical batches of the recombinant FSH preparation Gonal -F and Puregon. "Hum Reprod .; 15 (9): 1898-902).

Известны две основные формы рекомбинантного человеческого ФСГ - Фоллитропин α и Фоллитропин β, продуцируемые и секретируемые в культуральную среду генетически модифицированными клетками яичника китайского хомячка СНО.Two main forms of recombinant human FSH are known - Follitropin α and Follitropin β, produced and secreted into the culture medium by genetically modified ovary cells of the Chinese hamster CHO.

Известен способ создания эукриотических продуцентов рекомбинантных человеческих гетеродимерных гормонов, в том числе ФСГ, для получения Фоллитропина α (Chappel, S.C. et al. (1992). "Expression of human gonadotropins by rDNA methods." In "Humans in Gynecological Endocrinology", Parthenon Press, Carnforth, UK, 179-184; патент США US 5,240,832), основанный на создании двух плазмид, экспрессирущих α и β субъединицы ФСГ и котрансфекции данных плазмид в СНО dhfr-клетки. Первая плазмида содержит полноразмерный ген α (содержащий все экзоны и интроны) и ген dhfr как маркер для селекции и амплификации. Вторая плазмида содержит частичный ген β. Гены α и β клонируются из человеческой геномной библиотеки. Экспрессия генов субъединиц находится под контролем Металлотеонеинового промотора (МТ), не являющегося наиболее сильным для экспрессии белков. Дизайн плазмид основан на предпосылке, что интроны содержат энхансерные элементы, способствующие повышению экспрессии белка. Для получения продукта клетки-продуценты культивируются в биореакторе на микроносителях как адгезионная культура. При данном способе уровень секреции ФСГ клетками-продуцентами в среднем составляет 1 пкг/клетку в день, что соответствует 12,6 МЕ/106 клеток в день. Способ имеет ряд недостатков. Известно, что интроны могут содержать регуляторные элементы как положительно (enhancers), так и отрицательно (silencers) влияющие на экспрессию кодируемого белка, что может привести к снижению или полной потере его экспрессии. При описании данного способа не указывается, на протяжении скольких пассажей сохраняется продукция целевого белка.There is a method of creating eukriotic producers of recombinant human heterodimeric hormones, including FSH, to produce follitropin α (Chappel, SC et al. (1992). "Expression of human gonadotropins by rDNA methods." In "Humans in Gynecological Endocrinology", Parthenon Press , Carnforth, UK, 179-184; US patent US 5,240,832), based on the creation of two plasmids expressing the α and β subunits of FSH and cotransfection of these plasmids in CHO dhfr cells. The first plasmid contains the full-sized gene α (containing all exons and introns) and the dhfr gene as a marker for selection and amplification. The second plasmid contains the partial β gene. The α and β genes are cloned from the human genomic library. The expression of subunit genes is controlled by the Metallotoneonein promoter (MT), which is not the strongest for protein expression. The design of plasmids is based on the premise that introns contain enhancer elements that enhance protein expression. To obtain the product, producer cells are cultured in a microcarrier bioreactor as an adhesive culture. With this method, the level of FSH secretion by producer cells averages 1 pcg / cell per day, which corresponds to 12.6 IU / 10 6 cells per day. The method has several disadvantages. It is known that introns can contain regulatory elements both positively (enhancers) and negatively (silencers) affecting the expression of the encoded protein, which can lead to a decrease or complete loss of its expression. The description of this method does not indicate how many passages the production of the target protein is preserved.

Известен другой способ создания продуцента рекомбинантного человеческого ФСГ на основе СНО клеток, являющийся основой для создания Фоллитропина β (Olijve W. et al. (1996). "Molecular biology and biochemistry of human recombinant follicle stimulating hormone" Molecular Human Reproduction, 2(5), 371-382). Ген α субъединицы, включающий некоторые интроны, и кДНК (кодирующую ДНК) β субъединицы клонируют в вектор pKMS, созданный на основе вектора pBR327. Экспрессия генов находится под контролем раннего промотора SV40 и MT-II (металлотеонеиновый промотор), соответственно. Отбор клонов с высокой копийностью генов ФСГ производят при помощи котрансфекции вспомогательной селекционной плазмиды pAG60/MT2, содержащей ген металлотеонеина, обеспечивающей резистентность к тяжелым металлам, и дальнейшей селекции в присутствии Cd2+. Продуктивность линии-продуцента при культивировании в биореакторе на микроносителях составляет 8 МЕ/мл в день при плотности клеток 106/мл или 50-80 МЕ/мл в день при плотности 107/мл, что соответствует 5-8 МЕ/106 клеток в день. Данный способ обладает теми же недостатками, что и вышеописанный способ создания плазмид для экспрессии Фоллитропина α - выбор неоптимальных промоторов для экспрессии гетерологического белка, а также наличие возможных отрицательных элементов регуляции в присутствующих элементах интронов генов субъединиц ФСГ. Стабильность данной линии подтверждается интеграцией плазмиды в геном клеток-продуцентов с помощью флуоресцентной гибридизации in situ, однако, не указывается, на протяжении скольких пассажей сохраняется продукция ФСГ.There is another way to create a producer of recombinant human FSH based on CHO cells, which is the basis for the creation of Follitropin β (Olijve W. et al. (1996). "Molecular biology and biochemistry of human recombinant follicle stimulating hormone" Molecular Human Reproduction, 2 (5) , 371-382). The α subunit gene, including some introns, and the cDNA (encoding DNA) of the β subunit are cloned into the pKMS vector based on the pBR327 vector. Gene expression is controlled by the early promoter SV40 and MT-II (metalloteonein promoter), respectively. Clones with a high copy number of FSH genes were selected by cotransfection of the auxiliary selection plasmid pAG60 / MT2 containing the metalloteonein gene providing resistance to heavy metals and further selection in the presence of Cd2 +. The productivity of the producer line when cultured in a microcarrier bioreactor is 8 IU / ml per day at a cell density of 10 6 / ml or 50-80 IU / ml per day at a density of 10 7 / ml, which corresponds to 5-8 IU / 10 6 cells in a day. This method has the same drawbacks as the above method of creating plasmids for expression of Follitropin α - the choice of non-optimal promoters for expression of a heterologous protein, as well as the presence of possible negative regulatory elements in the present elements of the introns of FSH subunit genes. The stability of this line is confirmed by the integration of the plasmid into the genome of producer cells using in situ fluorescence hybridization, however, it is not indicated how many FSH products remain for how many passages.

Известны способы повышения биологической активности рекомбинантного ФСГ за счет модификации последовательностей субъединиц. Модификации включают внесение мутаций в аминокислотную последовательность субъединиц, направленные на увеличение сайтов гликозилирования (заявки на патент США 2008/0280832А и 2005/0100289 A1) или добавление СТР (carboxy terminal peptide) β субъединицы человеческого хориотропного гормона (ХГ), обладающего дополнительными сайтами гликозилирования, к β-субъединице ФСГ (патенты США 5,538,835 и 5,585,345).Known methods for increasing the biological activity of recombinant FSH by modifying the sequences of subunits. Modifications include introducing mutations in the amino acid sequence of subunits aimed at increasing glycosylation sites (US patent applications 2008 / 0280832A and 2005/0100289 A1) or the addition of CTP (carboxy terminal peptide) β subunit of human chorotropic hormone (CG), which has additional glycosylation sites, to the β-subunit of FSH (US patents 5,538,835 and 5,585,345).

Известен наиболее близкий по техническому решению к заявленному изобретению способ создания продуцента ФСГ (заявка на патент США 2009/0291473 A1). При данном способе для экспрессии ФСГ кДНК субъединиц ФСГ клонируют в вектор pE-hygr. кДНК α субъединицы получают путем ПЦР из кДНК библиотеки человеческой плаценты, а кДНК β субъединицы из кДНК библиотеки человеческого гипофиза. Однако, данный способ обладает рядом недостатков: промотор EF-1, использованный для индукции экспрессии обеих субъединиц, является слабым промотором для экспрессии белков. Продуктивность данной линии, адаптированной к росту в суспензии в бессывороточной среде, не превышает 12 МЕ/106 клеток в день. Основной акцент в данной патентной заявке сделан на способе очистки конечного продукта, а не на создании оптимальной экспрессионной системы для увеличения продуктивности линии-продуцента. Стабильность продукции ФСГ линией-продуцентом в данной заявке не упоминается.Known closest in technical solution to the claimed invention, a method of creating a producer of FSH (application for US patent 2009/0291473 A1). In this method, for the expression of FSH cDNA, FSH subunits are cloned into the pE-hygr vector. The cDNA of the α subunit is obtained by PCR from the cDNA of the human placenta library, and the cDNA of the β subunit from the cDNA of the human pituitary library. However, this method has several disadvantages: the EF-1 promoter used to induce the expression of both subunits is a weak promoter for protein expression. The productivity of this line adapted for growth in suspension in serum-free medium does not exceed 12 IU / 10 6 cells per day. The main emphasis in this patent application is made on the method of purification of the final product, and not on creating the optimal expression system to increase the productivity of the producer line. The stability of FSH production by the producer line is not mentioned in this application.

Задачей изобретения является создание стабильной линии клеток CHO-продуцента человеческого фолликуло-стимулирующего гормона (ФСГ) с повышенной продуктивностью не менее 1,5 мкг/106 клеток в день (что соответствует 18 МЕ/106 клеток в день).The objective of the invention is to create a stable cell line of a CHO producer of human follicle-stimulating hormone (FSH) with an increased productivity of at least 1.5 μg / 10 6 cells per day (which corresponds to 18 IU / 10 6 cells per day).

Поставленная задача решается за счет клеточной линии huFSHIK - высокопродуктивной стабильной линии-продуцента рекомбинантного человеческого афолликуло-стимулирующего гормона, созданной на основе линии CHO K1 DXB11, геном которой содержит экспрессионную плазмиду pcDNA/FSHα, состоящую из - последовательности Козак длиной 9 п.о., синтетической последовательности, кодирующей полноразмерную α субъединицу человеческого ФСГ длиной 348 п.о., включающую сигнальный пептид, стоп кодон длиной 3 п.о., фрагмента плазмиды pcDNA-TOPO длиной 5407 п.о., содержащего промотор-энхансер цитомегаловируса (CMV), сигнал полиаденилирования тимидин киназы вируса простого герпеса (HSV ТК), ген устойчивости к антибиотику неомицин (neo), промотор и сигнал полиаденилирования вируса SV40; экспрессионную плазмиду pOptiVEC/FSHβ, состоящую из - последовательности Козак длиной 9 п.о., синтетической последовательности, кодирующей полноразмерную β субъединицу человеческого ФСГ, длиной 387 п.о., включающую сигнальный пептид, стоп кодон длиной 3 п.о., фрагмента плазмиды pOptiVEC-TOPO длиной 4402 п.о., содержащего промотор-энхансер цитомегаловируса (CMV), ген фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата - дигидрофолатредуктазы (DHFR) и регуляторные элементы для экспрессии DHFR - последовательность IRES вируса энцефаломиокардита (EMCV), обеспечивающую бицистронную экспрессию в животных клетках, сигнал полиаденилирования, ген устойчивости к антибиотику ампициллин и бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллину.The problem is solved by the huFSHIK cell line, a highly productive stable producer line of the recombinant human afollicul-stimulating hormone, created on the basis of the CHO K1 DXB11 line, the genome of which contains the pcDNA / FSHα expression plasmid, consisting of a 9-bp Kozak sequence, a synthetic sequence encoding a full-length α subunit of human FSH 348 bp in length, including a signal peptide, a 3 bp stop codon, and a 5407 bp pcDNA-TOPO plasmid fragment containing the promoter en cytomegalovirus hanser (CMV), herpes simplex virus thymidine kinase polyadenylation signal (HSV TC), neomycin antibiotic resistance gene (neo), SV40 virus polyadenylation promoter and signal; pOptiVEC / FSHβ expression plasmid consisting of a 9-bp Kozak sequence, a synthetic sequence encoding the full-length β subunit of human FSH, 387 bp in length, including a signal peptide, a 3 bp stop codon, a plasmid fragment pOptiVEC-TOPO with a length of 4402 bp containing the promoter-enhancer of cytomegalovirus (CMV), the gene of resistance factor of transfected cells to methotrexate - dihydrofolate reductase (DHFR) and regulatory elements for DHFR expression - encephalomyocarditis virus IRES sequence (EMCV), which provides a bicistronic expression in animal cells, polyadenylation signal, a resistance gene to an antibiotic ampicillin and the bacterial promoter is the gene for ampicillin resistance.

Технический результат заявленной клеточной линии huFSHIK заключается в высокой продуктивности ФСГ, превышающей в 1.5 раза продуктивность известного продуцента, и стабильно секретирующей ФСГ в культуральную среду, не содержащую продуктов животного происхождения, на протяжении 30 пассажей; а также в оптимизации культивирования этой линии как в условиях монослойной, так и суспензионной культуры. Перечисленные свойства делают ее экономически выгодной для широкого применения в биофармацевтическом производстве для получения продукта при различных методах культивирования. Линия huFSHIK депонирована в Российской коллекции клеточных культур при Институте Цитологии РАН под номером РККК (П) 744Д.The technical result of the claimed huFSHIK cell line is high FSH productivity, which is 1.5 times higher than that of a well-known producer, and stably secretes FSH into a culture medium containing no animal products for 30 passages; as well as in optimizing the cultivation of this line both in the conditions of a monolayer and suspension culture. These properties make it economically viable for widespread use in biopharmaceutical manufacturing to obtain a product using various cultivation methods. The huFSHIK line was deposited in the Russian collection of cell cultures at the Institute of Cytology RAS under the number RKKK (P) 744D.

Создание экспрессионных плазмид.Creation of expression plasmids.

Феномен полиморфизма генов может привести к незначительным вариациям нуклеотидных последовательностей одного и того же гена у различных индивидуумов. В связи с этим клонирование терапевтических генов или кДНК из геномных или кДНК библиотек представляется не оптимальным. Проект " Consensus CDS" позволил собрать и обобщить большое количество данных о нуклеотидных последовательностях кДНК человеческих генов (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/CCDS/CcdsBrowse.cgi). Аминокислотные последовательности, определенные по консенсусным последовательностям кДНК генов наиболее точно отражают реальные аминокислотные последовательности белков, которые могут присутствовать в подавляющем большинстве человеческого населения. Представляется наиболее целесообразным создавать рекомбинантные терапевтические белки именно на основе таких консенсусных аминокислотных последовательностей. Синтезированные гены оптимально подходят для осуществления этой цели. Небольшая молекулярная масса субъединиц ФСГ позволяет синтезировать последовательности их кДНК с большой точностью. Еще одним преимуществом синтетических генов является возможность оптимизации кодонов для оптимальной экспрессии белка в клетке-хозяине определенного вида.The phenomenon of gene polymorphism can lead to slight variations in the nucleotide sequences of the same gene in different individuals. In this regard, the cloning of therapeutic genes or cDNA from genomic or cDNA libraries does not seem to be optimal. The Consensus CDS project allowed us to collect and synthesize a large amount of data on the cDNA nucleotide sequences of human genes (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/CCDS/CcdsBrowse.cgi). Amino acid sequences determined by consensus sequences of cDNA genes most accurately reflect the real amino acid sequences of proteins that can be present in the vast majority of the human population. It seems most appropriate to create recombinant therapeutic proteins based on such consensus amino acid sequences. The synthesized genes are optimally suited to this end. The small molecular weight of FSH subunits allows the synthesis of their cDNA sequences with great accuracy. Another advantage of synthetic genes is the ability to optimize codons for optimal expression of a protein in a certain type of host cell.

В предлагаемом изобретении экспрессионные плазмидные ДНК создают с использованием нуклеотидных последовательностей, кодирующих α и β субъединицы ФСГ, синтезированных на основе консенсусных аминокислотных последовательностей с учетом оптимизации кодонов для повышенной экспрессии в млекопитающих.In the present invention, expression plasmid DNAs are created using nucleotide sequences encoding the FSH α and β subunits synthesized based on consensus amino acid sequences, taking into account codon optimization for increased expression in mammals.

1. Экспрессионная плазмида pcDNA/FSHα (Фиг.1) состоит из фрагмента ДНК, содержащего последовательность Козак длиной 9 п.о., синтетическую последовательность, кодирующую полноразмерную α субъединицу человеческого FSH длиной 348 п.о., включающую сигнальный пептид, стоп кодон длиной 3 п.о., и фрагмента плазмиды pcDNA-TOPO длиной 5407 п.о., содержащего1. The expression plasmid pcDNA / FSHα (Figure 1) consists of a DNA fragment containing a 9-bp Kozak sequence, a synthetic sequence encoding a full-length 348 bp human FSH α subunit, including a signal peptide, a stop codon length 3 bp, and a fragment of the plasmid pcDNA-TOPO with a length of 5407 bp containing

- регуляторные элементы, обеспечивающие экспрессию ФСГ: промотор-энхансер цитомегаловируса (CMV) и сигнал полиаденилирования тимидин киназы вируса простого герпеса (HSV ТК);- regulatory elements providing FSH expression: cytomegalovirus promoter-enhancer (CMV) and herpes simplex virus thymidine kinase polyadenylation signal (HSV TC);

- ген устойчивости к антибиотику неомицин (neo) для селекции стабильных клеточных линий генетицином (G418), промотор и сигнал полиаденилирования вируса SV40 для его экспрессии;- the antibiotic resistance gene neomycin (neo) for the selection of stable cell lines with geneticin (G418), the promoter and the SV40 polyadenylation signal for its expression;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллин и бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллину, позволяющие проводить препаративную наработку плазмиды в E.coli.- the antibiotic resistance gene ampicillin and the bacterial promoter of the ampicillin resistance gene, allowing for the preparative production of plasmids in E. coli.

2. Экспрессионная плазмида pOptiVEC/FSHβ (Фиг.2) состоит из фрагмента ДНК, содержащего последовательность Козак длиной 9 п.о., синтетическую последовательность, кодирующую полноразмерную β субъединицу человеческого FSH, длиной 387 п.о., включающую сигнальный пептид, стоп кодон длиной 3 п.о., и фрагмента плазмиды pOptiVEC-TOPO длиной 4402 п.о., содержащего2. The expression plasmid pOptiVEC / FSHβ (Figure 2) consists of a DNA fragment containing a 9-bp Kozak sequence, a synthetic sequence encoding a full-length β subunit of human FSH, 387 bp, including a signal peptide, stop codon 3 bp in length, and a fragment of the pOptiVEC-TOPO plasmid 4402 bp in length containing

- регуляторные элементы, обеспечивающие экспрессию ФСГ: промотор-энхансер цитомегаловируса (CMV);- regulatory elements providing FSH expression: cytomegalovirus promoter-enhancer (CMV);

- ген фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата - дигидрофолатредуктазы (DHFR) и регуляторные элементы для экспрессии DHFR - последовательность IRES вируса энцефаломиокардита (EMCV), обеспечивающую бицистронную экспрессию в животных клетках, и сигнал полиаденилирования;- gene of resistance factor of transfected cells to the effects of methotrexate - dihydrofolate reductase (DHFR) and regulatory elements for expression of DHFR - IRES sequence of encephalomyocarditis virus (EMCV), providing bicistronic expression in animal cells, and a polyadenylation signal;

- ген устойчивости к антибиотику ампициллин и бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллину, позволяющие проводить препаративную наработку плазмиды в E.coli.- the antibiotic resistance gene ampicillin and the bacterial promoter of the ampicillin resistance gene, allowing for the preparative production of plasmids in E. coli.

Получение клеточной линии huFSHIK, экспрессирующей человеческий ФСГ на основе линии клеток яичника китайского хомячка CHO K1 DXB11.Obtaining the huFSHIK cell line expressing human FSH based on the Chinese hamster ovary cell line CHO K1 DXB11.

Исходным материалом для создания продуцента ФСГ является линия клеток яичников китайского хомячка CHO K1 DXB11, полученная из Российской коллекции клеточных культур (РККК) при Институте Цитологии РАН (Санкт-Петербург, Россия). Исходную линию культивируют в среде F12 с добавлением 10% FBS (эмбриональная телячья сыворотка) как адгезионную культуру при 37°C с 5% содержанием CO2. Пересев осуществляют 0.25% раствором трипсина каждые 2-3 дня с кратностью рассева 1:10 или 5×105 клеток на флакон с поверхностью 25 см2.The starting material for creating a FSH producer is the Chinese hamster ovary cell line CHO K1 DXB11, obtained from the Russian Collection of Cell Cultures (RCSC) at the Institute of Cytology RAS (St. Petersburg, Russia). The baseline was cultured in F12 medium supplemented with 10% FBS (fetal calf serum) as an adhesion culture at 37 ° C with 5% CO 2 . Reseeding is carried out with a 0.25% trypsin solution every 2-3 days with a sieving ratio of 1:10 or 5 × 10 5 cells per bottle with a surface of 25 cm 2 .

В клеточной линии CHO K1 DXB11 одна аллель гена dhfr делегирована, другая подверглась мутации с потерей функции. (Urlaub and Chasm 1980; Urlaub et al. 1983). Линия ауксотрофна по гипоксантину или аденину, глицину, тимидину и пролину.In the CHO K1 DXB11 cell line, one allele of the dhfr gene is delegated, the other mutates with loss of function. (Urlaub and Chasm 1980; Urlaub et al. 1983). Auxotrophic line for hypoxanthine or adenine, glycine, thymidine and proline.

Фермент дегидрофолатредуктаза (DHFR) катализирует редукцию 5, 6-дигидрофолата до 5, 6, 7, 8-тетрадегидрофолата, необходимого для синтеза ДНК. Клетки линии CHO K1 DXB11 не обладают активностью DHFR и растут только в среде с добавлением пуриновых предшественников гипоксантина и тимидина, пока они стабильно не трансфецированы вектором, содержащим ген dhfr.The enzyme dehydrofolate reductase (DHFR) catalyzes the reduction of 5, 6-dihydrofolate to 5, 6, 7, 8-tetradehydrofolate, which is necessary for DNA synthesis. CHO K1 DXB11 cells do not exhibit DHFR activity and grow only in an environment supplemented with purine precursors of hypoxanthine and thymidine, until they are stably transfected with a vector containing the dhfr gene.

Линию CHO K1 DXB11 адаптируют к росту в среде ДМЕМ с добавлением смеси антибиотиков и антимикотиков до конечной концентрации: 100 ед/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 250 нг/мл амфотерицина B; 2 mM глутамина; 1:100 100-кратного раствора смеси заменимых аминокислот; добавки HT (содержащей гипоксантин и тимидин) до конечной концентрации: 100 мкМ гипоксантина и 16 мкМ тимидина. Линию тестируют на отсутствие активности DHFR (дегидрофолатредуктазы), то есть ауксотрофность по гипоксантину и тимидину: исключение добавки HT из среды приводит к постепенной остановке деления и последующей гибели клеток. Линию также проверяют на отсутствие микоплазменной контаминации окрашиванием флуоресцентными красителями ДНК DAPI и Hoechst.The CHO K1 DXB11 line is adapted for growth in DMEM with the addition of a mixture of antibiotics and antimycotics to a final concentration of: 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 250 ng / ml amphotericin B; 2 mM glutamine; 1: 100 100-fold solution of a mixture of interchangeable amino acids; HT additives (containing hypoxanthine and thymidine) to a final concentration of 100 μM hypoxanthine and 16 μM thymidine. The line is tested for the absence of DHFR (dehydrofolate reductase) activity, i.e. auxotrophy for hypoxanthine and thymidine: the exclusion of HT supplement from the medium leads to a gradual stop of cell division and subsequent cell death. The line is also checked for the absence of mycoplasma contamination by staining with fluorescent dyes DAPI and Hoechst DNA.

Экспрессионные плазмиды pcDNA/FSHα и pOptiVEC/FSHβ котрансфецируют в клетки линии CHO K1 DXB11 методом липосомальной трансфекции. После двойной селекции в селекционной среде определенного химического состава не содержащей гипоксантина и тимидина с добавлением селекционного агента генетицин (G418, 600 мкг/мл) получают пул стабильно трансфецированных клеток. Дальнейшую амплификацию экспрессионных кассет осуществляют посредством культивирования клеток в присутствии возрастающих доз (50-100 нМ) метотрексата (МТХ). Полученный пул клеток, устойчивый к МТХ, клонируют методом лимитирующих разведении. Полученные из единичных клеток клоны анализируют методом иммуноферментного анализа. Выбирают 5-6 клонов с уровнем секреции ФСГ 0,6-1 мкг/мл (8-12 МЕ/мл). Из отобранных клонов выбирают клон с максимальным уровнем начальной продуктивности не менее 1 мкг/мл (12 МЕ/мл), стабильной экспрессией целевого белка на протяжении 30 пассажей, а также со способностью адаптироваться к росту и продукции ФСГ в суспензии. Клон размножают на ранних пассажах (3-5) и сохраняют методом криоконсервирования для последующего создания мастер банка.The expression plasmids pcDNA / FSHα and pOptiVEC / FSHβ are co-transfected into cells of the CHO K1 DXB11 line by liposomal transfection. After double selection in a selection medium of a certain chemical composition that does not contain hypoxanthine and thymidine with the addition of a selection agent, geneticin (G418, 600 μg / ml), a pool of stably transfected cells is obtained. Further amplification of expression cassettes is performed by culturing cells in the presence of increasing doses (50-100 nM) of methotrexate (MTX). The resulting MTX resistant cell pool is cloned by limiting dilution method. Clones obtained from single cells are analyzed by enzyme immunoassay. Select 5-6 clones with a FSH secretion level of 0.6-1 μg / ml (8-12 IU / ml). Of the selected clones, a clone is selected with a maximum initial productivity of at least 1 μg / ml (12 IU / ml), stable expression of the target protein for 30 passages, and the ability to adapt to the growth and production of FSH in suspension. The clone is propagated in the early passages (3-5) and stored by cryopreservation for the subsequent creation of a master bank.

Культуральные свойстваCultural properties

Клетки отобранного клона выращивают в среде ДМЕМ с добавлением 1:100 100х раствора антибиотики/антимикотики (А/А), 2 mM глутамина, 1:100 100х раствора заменимых аминокислот (Gibco), 10% диализованной FBS (Sigma), 100 нМ метотрексата (МТХ, Sigma) при 37, 5% CO2 как адгезионную культуру. Пересев монослоя осуществляют 0.25% раствором трипсина с кратностью 1:10 каждые 3-4 дня. Начальный фенотип K1, присущий родительской линии, подтверждают отсутствием роста в среде, не содержащей пролин. Подтверждают отсутствие грибов, бактерий и микоплазмы в культуре. Продукцию человеческого ФСГ определяют методами ИФА и иммуноблота.The cells of the selected clone are grown in DMEM medium with the addition of 1: 100 100x solution of antibiotics / antimycotics (A / A), 2 mM glutamine, 1: 100 100x solution of essential amino acids (Gibco), 10% dialyzed FBS (Sigma), 100 nM methotrexate ( MTX, Sigma) at 37.5% CO 2 as an adhesive culture. Reseeding the monolayer is carried out with a 0.25% trypsin solution with a ratio of 1:10 every 3-4 days. The initial K1 phenotype inherent in the parent line is confirmed by the lack of growth in a proline-free medium. Confirm the absence of fungi, bacteria and mycoplasma in the culture. The production of human FSH is determined by ELISA and immunoblot methods.

Продукция ФСГ сохраняется на начальном уровне, по крайней мере, в течение 30 пассажей (3-х месяцев) при культивировании с МТХ (в селективных условиях) и, по крайней мере, в течение 15 пассажей (1.5 месяцев) без МТХ (в неселективных условиях), что указывает на высокую стабильность геномных копий целевых генов. Высокая стабильность позволяет сделать заключение о создании линии, потенциально применимой в фармацевтической промышленности для производства лекарственных форм ФСГ. Линия получает название huFSHIK.FSH production is maintained at the initial level for at least 30 passages (3 months) when cultured with MTX (under selective conditions) and for at least 15 passages (1.5 months) without MTX (under non-selective conditions) ), which indicates the high stability of genomic copies of target genes. High stability allows us to conclude on the creation of a line that is potentially applicable in the pharmaceutical industry for the production of FSH dosage forms. The line is called huFSHIK.

Линию huFSHIK адаптируют к росту в суспензии в бессывороточных средах. Продуктивность суспензионной культуры составляет 1,5 мкг/106 клеток в день (18 МЕ/106 клеток в день), что в 1.5 раза превышает заявленную продуктивность известного аналога-продуцента ФСГ, описанного выше.The huFSHIK line is adapted for suspension growth in serum-free media. The productivity of the suspension culture is 1.5 μg / 10 6 cells per day (18 IU / 10 6 cells per day), which is 1.5 times higher than the declared productivity of the known FSH analogue producer described above.

КриоконсервированиеCryopreservation

Клетки замораживают в среде, содержащей 90% FBS и 10% DMSO в концентрации 2 млн/мл и хранят в жидком азоте. Размораживают быстрым оттаиванием пробирки в водяной бане при 37°C и последующим разбавлением клеток 5 мл нагретой среды. Через 24 часа после посева среду заменяют на свежую. Жизнеспособность после размораживания составляет 80% по окрашиванию трипановым синим.Cells are frozen in a medium containing 90% FBS and 10% DMSO at a concentration of 2 million / ml and stored in liquid nitrogen. Defrosting by rapid thawing of the tube in a water bath at 37 ° C and subsequent dilution of the cells with 5 ml of heated medium. 24 hours after sowing, the medium is replaced with fresh. Viability after thawing is 80% by trypan blue staining.

Изобретение иллюстрируют графические материалы:The invention is illustrated by graphic materials:

Фиг.1. Схема созданной плазмиды pcDNA/FSHα.Figure 1. Scheme of the created plasmid pcDNA / FSHα.

На фиг.1 показана схематическая карта экспрессионного вектора pcDNA/FSHα.Figure 1 shows a schematic map of the expression vector pcDNA / FSHα.

Обозначения:Designations:

Ampicillin (bla) resistance gene - ген устойчивости к ампициллинуAmpicillin (bla) resistance gene - ampicillin resistance gene

bla promoter - бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллинуbla promoter - bacterial promoter of ampicillin resistance gene

FSHα - синтетическая последовательность, кодирующая α субъединицу FSHFSHα is a synthetic sequence encoding the α subunit of FSH

CMV Promoter - конститутивный промотор цитомегаловируса, регулирующий экспрессию FSHαCMV Promoter is a constitutive promoter of cytomegalovirus that regulates the expression of FSHα

Kozak - сайт связывания рибосом - последовательность Козак, оптимизирующая экспрессию FSHαKozak - ribosome binding site - Kozak sequence optimizing FSHα expression

ТК polyA signal - сигнал полиаденилирования тимидин киназы вируса простого герпеса (HSV ТК)TK polyA signal - herpes simplex virus thymidine kinase polyadenylation signal (HSV TK)

Neomycin resistance gene - ген устойчивости к антибиотику неомицин (neo) для селекции стабильных клеточных линий генетицином (G418)Neomycin resistance gene - the antibiotic resistance gene neomycin (neo) for the selection of stable cell lines with geneticin (G418)

SV40 early promoter, SV40 polyA signal - регуляторные элементы для экспрессии гена neoSV40 early promoter, SV40 polyA signal - regulatory elements for neo gene expression

pUC origin - область начала репликации (ориджин) плазмид семейства pUC.pUC origin - the region of origin of replication (origin) of plasmids of the pUC family.

Фиг.2. Схема созданной плазмиды pOptiVEC/FSHβ.Figure 2. Scheme of the created plasmid pOptiVEC / FSHβ.

На фиг.2 показана схематическая карта экспрессионного вектора pcDNA/FSHβ.Figure 2 shows a schematic map of the pcDNA / FSHβ expression vector.

Обозначения:Designations:

Ampicillin (bla) resistance gene - ген устойчивости к ампициллинуAmpicillin (bla) resistance gene - ampicillin resistance gene

bla promoter - бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллинуbla promoter - bacterial promoter of ampicillin resistance gene

FSHβ - синтетическая последовательность, кодирующая β субъединицу FSHFSHβ is a synthetic sequence encoding the β subunit of FSH

CMV Promoter - конститутивный промотор цитомегаловируса, регулирующий экспрессию FSHβCMV Promoter is a constitutive promoter of cytomegalovirus that regulates the expression of FSHβ

Kozak - сайт связывания рибосом - последовательность Козак, оптимизирующая экспрессию FSHβKozak - ribosome binding site - Kozak sequence optimizing FSHβ expression

ECMV IRES - сайт связывания рибосом - последовательность IRESECMV IRES - ribosome binding site - IRES sequence

энцефаломиокардита, обеспечивающая бицистронную экспрессию в животных клетках.encephalomyocarditis, which provides bicistronic expression in animal cells.

DHFR (дигидрофолатредуктаза) - последовательность фактора устойчивости трансфицированных клеток к воздействию метотрексатаDHFR (dihydrofolate reductase) - sequence of resistance factor of transfected cells to methotrexate

TK polyA signal - сигнал полиаденилированияTK polyA signal - polyadenylation signal

pUC origin - область начала репликации (ориджин) плазмид семейства pUC.pUC origin - the region of origin of replication (origin) of plasmids of the pUC family.

Фиг.3. Определение стабильности секреции ФСГ линией huFSHIK в суспензии в бессывороточной среде без МТХ методом ИФА. Проведено 29 пассажей: первые 17 с МТХ и последующие 11 без МТХ. На графике отображена продукция ФСГ в течение последних 5 пассажей без МТХ (пассажи 25-29) и соответствующие количества жизнеспособных клеток на 3-4 день культивирования при начальной посевной плотности 3×105/мл.Figure 3. Determination of the stability of FSH secretion by the huFSHIK line in suspension in serum-free medium without MTX by ELISA. Conducted 29 passages: the first 17 with MTX and the next 11 without MTX. The graph shows FSH production during the last 5 passages without MTX (passages 25-29) and the corresponding number of viable cells for 3-4 days of cultivation at an initial inoculum density of 3 × 10 5 / ml.

Фиг.4. Определение ФСГ в культуральной бессывороточной среде от клеточной линии huFSHIK антителами против β субъединицы ФСГ методом иммуноблота.Figure 4. Determination of FSH in a serum-free culture medium from the huFSHIK cell line by antibodies against the β FSH subunit by immunoblot.

Стрелками указано положение белковых маркеров с электрофоретической подвижностью в районах 43 и 30 кДа.The arrows indicate the position of protein markers with electrophoretic mobility in the regions of 43 and 30 kDa.

Дорожки геля 1-3: культуральная среда от линии huFSHIK на пассажах 3, 15, 23 (восстанавливающие условия проведения электрофореза - с добавлением β-меркаптоэтанола, с нагреванием).Gel tracks 1-3: culture medium from the huFSHIK line at passages 3, 15, 23 (restoring electrophoresis conditions - with the addition of β-mercaptoethanol, with heating).

Дорожки геля 4-6: культуральная среда от линии huFSHIK на пассажах 3, 15, 23 (невосстанавливающие условия проведения электрофореза - без добавления бета-меркаптоэтанола, без нагревания).Gel tracks 4-6: culture medium from the huFSHIK line at passages 3, 15, 23 (non-reducing conditions for electrophoresis - without the addition of beta-mercaptoethanol, without heating).

Дорожка геля 7: культуральная среда от родительской линии CHO K1 DXB11.Gel lane 7: culture medium from the parent line CHO K1 DXB11.

Изобретение иллюстрируют примеры:The invention is illustrated by examples:

Пример 1. Получение плазмидной ДНК pcDNA/FSHα, кодирующей α субъединицу человеческого фолликуло-стимулирующего гормона.Example 1. Obtaining plasmid DNA pcDNA / FSHα encoding the α subunit of the human follicle-stimulating hormone.

Нуклеотидную последовательность для синтеза α субъединицы определяют на основе аминокислотной последовательности (Р01215, Gene Bank) полученной путем трансляции консенсус-CDS α - субъединицы человеческих гликопротеиновых гормонов (CCDS5007.1, Gene Bank) и обозначенной как SEQ ID3, путем оптимизации кодонов для экспрессии в млекопитающих. Результирующую нуклеотидную последовательность обозначают как SEQ ID1. Синтез олигонуклеотида производят на синтезаторе Applied Biosystems ABI 3900 (США). Полученный олигонуклеотид клонируют в промежуточный вектор pAL-TA (Евроген, Россия) методом TA клонирования (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/pAL-TA.pdf). фрагмент результирующего вектора, содержащий SEQ ID1, амплифицируют методом ПЦР при следующих условиях:The nucleotide sequence for the synthesis of the α subunit is determined based on the amino acid sequence (P01215, Gene Bank) obtained by translation of the consensus CDS α - subunit of human glycoprotein hormones (CCDS5007.1, Gene Bank) and designated as SEQ ID3 by optimizing codons for expression in mammals . The resulting nucleotide sequence is designated as SEQ ID1. The oligonucleotide synthesis is carried out on an Applied Biosystems ABI 3900 synthesizer (USA). The resulting oligonucleotide is cloned into the pAL-TA intermediate vector (Eurogen, Russia) using the TA cloning method (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/pAL-TA.pdf). a fragment of the resulting vector containing SEQ ID1 is amplified by PCR under the following conditions:

95°C - 15'', 60°C - 15'', 72°C - 45'' в течение 20 циклов, используя 10 нг плазмидной ДНК pAL-TA (с целевой вставкой) в качестве матрицы, Tersus полимеразу (Евроген, Россия) и следующие праймеры:95 ° C - 15``, 60 ° C - 15 '', 72 ° C - 45 '' for 20 cycles using 10 ng pAL-TA plasmid DNA (with target insert) as template, Tersus polymerase (Eurogen, Russia) and the following primers:

Alpha-dir: 5'-GCCGCCACCATGGACTACTATAGGAAGTACGC иAlpha-dir: 5'-GCCGCCACCATGGACTACTATAGGAAGTACGC and

Alpha-rev: 5'-GTTAGGACTTGTGATAGTAGCAGGTGCTAC.Alpha-rev: 5'-GTTAGGACTTGTGATAGTAGCAGGTGCTAC.

Для оптимальной экспрессии перед инициирующим кодоном ATG в состав прямого праймера включают последовательность Kozak GCCGCCACC (M.Kozak, 1987). В состав обратного праймера в конце последовательности включают стоп кодон TTA для успешного окончания трансляции.For optimal expression before the initiating ATG codon, the Kozak GCCGCCACC sequence (M.Kozak, 1987) is included in the direct primer. The reverse primer at the end of the sequence includes a TTA stop codon to successfully complete the translation.

Продукт ПЦР субклонируют в TOPO сайты векторов pcDNA-TOPO и pOptiVEC-TOPO методом TA клонирования.The PCR product was subcloned into the TOPO sites of the pcDNA-TOPO and pOptiVEC-TOPO vectors by TA cloning.

Результирующие векторы получают названия A31 и A04 соответственно.The resulting vectors are called A31 and A04, respectively.

Корректность нуклеотидной последовательности α субъединицы ФСГ в конечных векторах A31 и A04 подтверждают при помощи секвенирования на автоматическом секвенаторе ABI 3730 XL (США), используя CMVf праймер:The correctness of the nucleotide sequence of the α FSH subunit in the final vectors A31 and A04 is confirmed by sequencing on an ABI 3730 XL automatic sequencer (USA) using a CMVf primer:

5'-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3'5'-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3 '

В дальнейшем вектор A31, показавший лучшие результаты (в сочетании с вектором B04), по экспрессии целевого белка (70 нг/мл), чем комбинация A04 с B31 (40 нг/мл), получает окончательное название pcDNA/FSHα.Subsequently, the A31 vector, which showed the best results (in combination with the B04 vector), in expression of the target protein (70 ng / ml) than the combination of A04 with B31 (40 ng / ml), gets the final name pcDNA / FSHα.

Плазмидную ДНК для клонирования и последующей трансфекции амплифицируют путем трансформации клеток E.coli XL I-Blue no протоколу, описанному на сайте фирмы Евроген, Россия (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/Comp_Cells.pdf). ДНК для последующей трансфекции выделяют и очищают при помощи набора для выделения плазмидной ДНК Plasmid Miniprep (Евроген, Россия) по протоколу фирмы Евроген (http://evrogen.ru/products/P-DNA/P-DNA.shtml).Plasmid DNA for cloning and subsequent transfection is amplified by transformation of E. coli XL I-Blue cells according to the protocol described on the website of Eurogen, Russia (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/Comp_Cells.pdf). DNA for subsequent transfection is isolated and purified using the Plasmid Miniprep plasmid DNA isolation kit (Evrogen, Russia) according to the protocol of Eurogen (http://evrogen.ru/products/P-DNA/P-DNA.shtml).

Полученная экспрессионная плазмидная ДНК pcDNA/FSHα кодирует α субъединицу человеческого ФСГ и имеет размер 5767 пар нуклеотидных оснований.The resulting expression plasmid DNA pcDNA / FSHα encodes the α subunit of human FSH and has a size of 5767 nucleotide base pairs.

Пример 2. Получение плазмидной ДНК pOptiVEC/FSHR, кодирующей β субъединицу человеческого фолликуло-стимулирующего гормона.Example 2. Obtaining plasmid DNA pOptiVEC / FSHR encoding the β subunit of the human follicle-stimulating hormone.

Нуклеотидную последовательность для синтеза β субъединицы определяют на основе аминокислотной последовательности (P01225, Gene Bank) полученной путем трансляции консенсус-CDS β - субъединицы человеческого ФСГ (CCDS5007.1, Gene Bank) и обозначенной как SEQ ID4, путем оптимизации кодонов для экспрессии в млекопитающих. Результирующую нуклеотидную последовательность обозначают как SEQ ID2. Синтез олигонуклеотидов производят на синтезаторе Applied Biosystems ABI 3900. Полученный олигонуклеотид клонируют в промежуточный вектор pAL-TA (Евроген, Россия) методом TA клонирования (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/pAL-TA.pdf). Фрагмент результирующего вектора, содержащий SEQ ID2, амплифицируют методом ПЦР при следующих условиях:The nucleotide sequence for the synthesis of the β subunit is determined based on the amino acid sequence (P01225, Gene Bank) obtained by translation of the consensus CDS β - subunit of human FSH (CCDS5007.1, Gene Bank) and designated as SEQ ID4 by optimizing codons for expression in mammals. The resulting nucleotide sequence is designated as SEQ ID2. The oligonucleotides are synthesized using an Applied Biosystems ABI 3900 synthesizer. The obtained oligonucleotide is cloned into the pAL-TA intermediate vector (Eurogen, Russia) using the TA cloning method (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/pAL-TA.pdf). A fragment of the resulting vector containing SEQ ID2 is amplified by PCR under the following conditions:

95°C - 15'', 60°C - 15'', 72°C - 45'' в течение 20 циклов, используя 10 нг плазмидной ДНК pAL-TA (с целевой вставкой) в качестве матрицы, Tersus полимеразу и следующие праймеры:95 ° C - 15``, 60 ° C - 15 '', 72 ° C - 45 '' for 20 cycles using 10 ng pAL-TA plasmid DNA (with target insert) as template, Tersus polymerase and the following primers :

beta-dir 5'-GCCGCCACCATGAAAACCCTGCAGTTCTTTTTCCTG-3'beta-dir 5'-GCCGCCACCATGAAAACCCTGCAGTTCTTTTTCCTG-3 '

beta-rev 5'-GTTACTCCTTCATCTCGCCGAAGCTG-3'beta-rev 5'-GTTACTCCTTCATCTCGCCGAAGCTG-3 '

Для оптимальной экспрессии перед инициирующим кодоном ATG в состав прямого праймера включают последовательность Kozak GCCGCCACC (M.Kozak, 1987). В состав обратного праймера в конце последовательности включают стоп кодон TTA для успешного окончания трансляции.For optimal expression before the initiating ATG codon, the Kozak GCCGCCACC sequence (M.Kozak, 1987) is included in the direct primer. The reverse primer at the end of the sequence includes a TTA stop codon to successfully complete the translation.

Продукт ПЦР субклонируют в TOPO сайты векторов pcDNA-TOPO и pOptiVEC-TOPO методом TA клонирования. Результирующие векторы получают названия B31 и B04 соответственно.The PCR product was subcloned into the TOPO sites of the pcDNA-TOPO and pOptiVEC-TOPO vectors by TA cloning. The resulting vectors are called B31 and B04, respectively.

Корректность нуклеотидной последовательности β субъединицы ФСГ в конечных векторах B31 и B04 подтверждают при помощи секвенирования на автоматическом секвенаторе ABI 3730 XL, используя CMVf праймер:The correctness of the nucleotide sequence of the β FSH subunit in the final vectors B31 and B04 is confirmed by sequencing on an ABI 3730 XL automated sequencer using a CMVf primer:

5'-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3'5'-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3 '

В дальнейшем вектор B04, показавший лучшие результаты (в сочетании с вектором А31), по экспрессии целевого белка (70 нг/мл), чем комбинация B31 с A04 (40 нг/мл), получает окончательное название pOptiVEC/FSHβ.Subsequently, the B04 vector, which showed the best results (in combination with the A31 vector), in the expression of the target protein (70 ng / ml) than the combination of B31 with A04 (40 ng / ml), gets the final name pOptiVEC / FSHβ.

Плазмидную ДНК для клонирования и последующей трансфекции амплифицируют путем трансформации клеток E.coli XL1-Blue по протоколу описанному на сайте фирмы Евроген, Россия (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/Comp_Cells.pdf). ДНК для последующей трансфекции выделяют и очищают при помощи набора для выделения плазмидной ДНК Plasmid Miniprep (Евроген, Россия) по протоколу фирмы Евроген (http://evrogen.ru/products/P-DNA/P-DNA.shtml).Plasmid DNA for cloning and subsequent transfection is amplified by transformation of E. coli XL1-Blue cells according to the protocol described on the website of Eurogen, Russia (http://evrogen.ru/kit-user-manuals/Comp_Cells.pdf). DNA for subsequent transfection is isolated and purified using the Plasmid Miniprep plasmid DNA isolation kit (Evrogen, Russia) according to the protocol of Eurogen (http://evrogen.ru/products/P-DNA/P-DNA.shtml).

Полученная экспрессионная плазмидная ДНК pOptiVEC/FSHβ кодирует В субъединицу человеческого ФСГ и имеет размер 4801 пар нуклеотидных оснований.The resulting expression plasmid DNA pOptiVEC / FSHβ encodes the B subunit of human FSH and has a size of 4801 base pairs.

Пример 3. Котрансфекция клеток CHO K1 DXB11 генетическими конструкциями pcDNA/FSHα и pOptiVEC/FSHβ и получение пула клеток, стабильно экспрессирущих ФСГ, при помощи двойной селекции.Example 3. Cotransfection of CHO K1 DXB11 cells with the genetic constructs pcDNA / FSHα and pOptiVEC / FSHβ and obtaining a pool of cells stably expressing FSH using double selection.

Перед началом трансфекции определяют концентрацию генетицина (G418), подходящую для селекции, то есть ту, при которой нетрансфецированные клетки погибают за 2 недели. Концентрацию 600 мкг/мл выбирают как оптимальную. Две комбинации векторов, каждая из которых содержит одну α субъединицу и одну β субъединицу котрансфецируют в линию DXB11: А31+B04 и A04+B31.Before transfection begins, determine the concentration of geneticin (G418), suitable for selection, that is, at which the non-transfected cells die in 2 weeks. A concentration of 600 μg / ml is chosen as optimal. Two combinations of vectors, each of which contains one α subunit and one β subunit, are cotransfected into the DXB11 line: A31 + B04 and A04 + B31.

За день до трансфекции клетки рассеивают в концентрации 105 / 500 мкл ростовой среды ДМЕМ, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки, 2 mM глутамина, 1:100 100х раствора заменимых аминокислот, раствор смеси гипоксантина и тимидина (HT) в 24-луночные культуральные планшеты (добавки фирмы Invitrogen). На следующий день проводят трансфекцию клеток, достигших 90% конфлюэнтности, трансфекционным агентом Липофектамин™ 2000 (Invitrogen). 0.4 мкг первого вектора и 0.4 мкг второго вектора разводят в 100 мкл трансфекционной среды OPTIMEM (Invitrogen); отдельно, 50 мкл липофектамина разводят в 100 мкл трансфекционной среды OPTIMEM. Затем комплексы смешивают и после 20 - минутной инкубации при комнатной температуре добавляют к клеткам. На следующий день клетки рассеивают на культуральные флаконы в ростовой среде DMEM с добавлением 1:100 100х раствора антибиотики/антимикотики (Gibco). На следующий день (через 48 часов после трансфекции) среду заменяют на селекционную: DMEM с добавлением 10% диализованной FBS, 1:100 100х раствора антибиотики/антимикотики (A/A), 2 mM глутамина, 1:100 100х раствора заменимых аминокислот, 600 мкг/мл G418. Добавку HT из селекционной среды исключают. Двойную селекцию проводят в течение двух недель со сменой селекционной среды каждые 3 дня. В качестве отрицательного контроля используют ложную трансфекцию клеток трансфекционной смесью без вектора. Через 14 дней после начала селекции клетки отрицательного контроля, поддерживаемые в селекционной среде, погибают. Трансфецированные обеими комбинациями векторов клетки через неделю после начала селекции образовывают множество колоний, которые к 17-му дню дорастают до монослоя. Экспрессию ФСГ в пуле стабильно трансфецированных клеток определяют методом ИФА, описанным в примере 4.The day before transfection, cells were dispersed into a concentration of 10 5/500 .mu.l of growth medium DMEM containing 10% fetal calf serum, 2 mM glutamine, 1: 100 100X solution of non-essential amino acid mixture solution of hypoxanthine and thymidine (HT) in 24-well culture plates (additives from Invitrogen). The next day, transfected cells that reached 90% confluency were transfected with the transfection agent Lipofectamine ™ 2000 (Invitrogen). 0.4 μg of the first vector and 0.4 μg of the second vector are diluted in 100 μl of transfection medium OPTIMEM (Invitrogen); separately, 50 μl of lipofectamine is diluted in 100 μl of OPTIMEM transfection medium. Then the complexes are mixed and after 20 minutes incubation at room temperature they are added to the cells. The next day, the cells are dispersed into culture vials in DMEM growth medium supplemented with a 1: 100 100x antibiotic / antimycotic solution (Gibco). The next day (48 hours after transfection), the medium is replaced by breeding: DMEM with the addition of 10% dialyzed FBS, 1: 100 100x antibiotic / antimycotics (A / A) solution, 2 mM glutamine, 1: 100 100x solution of interchangeable amino acids, 600 μg / ml G418. The addition of HT is excluded from the selection medium. Double selection is carried out for two weeks with a change in the selection medium every 3 days. As a negative control, false transfection of cells with a vector-free transfection mixture is used. 14 days after the start of selection, negative control cells maintained in the selection medium die. Cells transfected with both combinations of vectors one week after the start of selection form many colonies, which by the 17th day will grow to a monolayer. The expression of FSH in a pool of stably transfected cells is determined by the ELISA method described in example 4.

Пример 4. Определение секретируемого ФСГ методом иммуноферментного анализа.Example 4. Determination of secreted FSH by enzyme immunoassay.

Концентрацию ФСГ, секретируемого в культуральную среду, определяют иммуноферментным методом (ИФА) при помощи набора фирмы Диатех-ЭМ (Россия). В данном наборе моноклональные антитела против β субъединицы человеческого ФСГ адсорбированы на поверхности лунок планшеты. Исследуемые образцы добавляют вместе с конъюгатом моноклональных антител против α субъединицы человеческих гликопротеиновых гормонов. Таким образом, положительную реакцию дают только гетеродимеры ФСГ. Пул клеток, стабильно экспрессирущих комбинацию векторов А31 (pcDNA/FSHα) и B04 (pOptiVEC/FSHβ) секретирует в среду ФСГ в концентрации 70 нг/мл. В нетрансфецированных клетках и пулах со стабильной экспрессией одного вектора pcDNA/FSHα или одного вектора pOptiVEC/FSHβ ФСГ не обнаруживают.The concentration of FSH secreted into the culture medium is determined by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using a kit company Diatech-EM (Russia). In this kit, monoclonal antibodies against the β subunit of human FSH are adsorbed on the surface of the plate wells. The test samples are added together with a conjugate of monoclonal antibodies against the α subunit of human glycoprotein hormones. Thus, only FSH heterodimers give a positive reaction. A pool of cells stably expressing a combination of A31 (pcDNA / FSHα) and B04 (pOptiVEC / FSHβ) vectors is secreted into FSH medium at a concentration of 70 ng / ml. In untransfected cells and pools with stable expression of one pcDNA / FSHα vector or one pOptiVEC / FSHβ vector, FSH is not detected.

Пример 5. Генная амплификация целевых последовательностей метотрексатом.Example 5. Gene amplification of target sequences by methotrexate.

Для повышения продуктивности клеток-продуцентов проводят генную амплификацию последовательностей, кодирующих α и β субъединицы ФСГ путем селекционного культивирования стабильно экспрессирующего ФСГ пула клеток в присутствии возрастающих концентраций МТХ (50 нМ, 100 нМ). Каждый шаг селекции осуществляют в течение 4 недель, и после каждого шага амплификации клетки размножают и подвергают криоконсервированию.To increase the productivity of producer cells, gene amplification of sequences encoding the FSH α and β subunits is carried out by selective cultivation of a stably FSH cell pool in the presence of increasing concentrations of MTX (50 nM, 100 nM). Each selection step is carried out for 4 weeks, and after each amplification step, cells are propagated and cryopreserved.

Получают пул клеток, устойчивых к МТХ в концентрации 100 нМ. Клетки пула подвергают субклонированию методом лимитирующих разведении в 96-луночных культуральных планшетах. Для дальнейшего анализа выбирают только те лунки, в которых выросла только одна колония из одной клетки.A pool of cells resistant to MTX at a concentration of 100 nM is obtained. Pool cells are subcloned by limiting dilution in 96-well culture plates. For further analysis, only those wells are selected in which only one colony from one cell has grown.

Выбирают 5-6 клонов с продуктивностью не менее 12 МЕ/мл. Тестируют клоны на стабильность продукции ФСГ при регулярном пересеве клеток и отборе проб на продукцию каждые 3-4 дня. Измеряют секретируемый ФСГ методом ИФА. Выбирают клоны, у которых уровень продукции ФСГ сохраняется неизменным, по крайней мере, в течение 30 пассажей (3 месяцев) при культивировании с МТХ и, по крайней мере, в течение 15 пассажей (1.5 месяцев) без МТХ.5-6 clones with a productivity of at least 12 IU / ml are selected. Clones are tested for FSH production stability with regular cell reseeding and product sampling every 3-4 days. The FSH secreted is measured by ELISA. Clones are selected in which the level of FSH production remains unchanged for at least 30 passages (3 months) when cultured with MTX and for at least 15 passages (1.5 months) without MTX.

Пример 6. Подбор условий культивирования и продукции ФСГ стабильными клонами-продуцентами в бессывороточных средах.Example 6. Selection of cultivation conditions and FSH production by stable clones-producers in serum-free media.

Подбирают условия для культивирования и продукции ФСГ стабильными клонами в бессывороточных средах как в условиях монослойной культуры, так и после адаптации клеток к росту в суспензии.The conditions for culturing and production of FSH by stable clones in serum-free media are selected both in a monolayer culture and after adaptation of the cells to growth in suspension.

Монослой выращивают в ростовой среде DMEM с 10% диализованной FBS в неселекционных условиях (без МТХ). По достижении 95% конфлюэнтности среду заменяют на одну из бессывороточных сред: ExCell ACF (Sigma, США), CD CHO (Sigma), CD OPTI CHO (Gibco), CDM4, SFM4, SFM4utility (Hyclone, США), содержащих 15 мМ HEPES и не содержащих МТХ, и в дальнейшем монослой инкубируют в плотно закрытых флаконах без доступа воздуха. Замену среды осуществляют каждые 3 дня в течение 2,5 месяцев. На протяжении этого периода продукция ФСГ поддерживается на уровне 2-4 мкг/мл (24-48 МЕ/мл). Такой уровень стабильности продукции целевого белка в неселективных условиях создает потенциал для использования этих культур в биофармацевтическом производстве в роллерных бутылях в условиях с минимальными требованиями, а именно в закрытой системе без поддержания определенного уровня CO2.The monolayer is grown in DMEM growth medium with 10% dialyzed FBS under non-selection conditions (without MTX). Upon reaching 95% confluency, the medium is replaced by one of serum-free media: ExCell ACF (Sigma, USA), CD CHO (Sigma), CD OPTI CHO (Gibco), CDM4, SFM4, SFM4utility (Hyclone, USA) containing 15 mM HEPES and not containing MTX, and then the monolayer is incubated in tightly closed vials without air. The medium is replaced every 3 days for 2.5 months. During this period, FSH production is maintained at a level of 2-4 μg / ml (24-48 IU / ml). This level of stability of the target protein production under non-selective conditions creates the potential for the use of these crops in biopharmaceutical production in roller bottles under conditions with minimal requirements, namely in a closed system without maintaining a certain level of CO 2 .

Стабильные клоны также адаптируют к росту в суспензии в бессывороточных средах. Для этого монослой снимают реагентом HyQTase (Hyclone) и клетки рассеивают по 5×105/мл в смеси среды ДМЕМ, содержащей 10% FBS, с бессывороточной средой в соотношении 1:1. Клетки культивируют в культуральных флаконах для суспензионных культур при постоянном перемешивании на качалке при 37° в условиях 5% CO2. Каждые 3 дня производят замену среды путем центрифугирования клеток при 1500 об/мин в течение 5 минут и ресуспендирования клеточного осадка в свежей среде. Адаптацию к росту в бессывороточных средах проводят постепенным уменьшением процента DMEM, содержащей 10% FBS, с 50% до 25% и затем до 12.5%, после чего клетки культивируют в чистой бессывороточной среде. Клетки считают адаптированными к суспензии, когда их жизнеспособность достигает 90%, и количество клеток возрастает с 5×105/мл в среднем до 2×106/мл за 3-4 дня; то есть время удвоения составляет 36-48 часов. Выбирают клон, способный переходить в суспензию в течение 6 пассажей со временем удвоения 36 часов и продукцией ФСГ не менее 1,5 мг/106 клеток в день, что соответствует 18 МЕ/106 клеток в день. После адаптации к суспензии плотность посева уменьшают до 3×105/мл. Стабильность секреции ФСГ в суспензии в течение первых 17 пассажей с МТХ и последующих 12 пассажей без МТХ подтверждают ИФА отобранных проб. Результаты ИФА проб, отобранных на последних 5 пассажах без МТХ (пассажи 25-29) показаны на Фиг.3. В среднем, уровень ФСГ составляет около 5 мкг/мл на 3-4 день культивирования, что при пересчете на 10 клеток в день составляет 2,046 мкг/мл и соответствует около 25 МЕ/106 клеток в день. Таким образом, получают высокопродуктивную клеточную линию, стабильно секретирующую рекомбинантный человеческий ФСГ в культуральную среду, не содержащую продуктов животного происхождения, как в монослое, гак и в суспензии. Линия получает название huFSHIK. Высокий потенциал роста линии как в условиях адгезионной, так и суспензионной культуры делает возможным ее широкое применение в биофармацевтическом производстве для получения продукта при различных методах культивирования.Stable clones also adapt to suspension growth in serum-free media. For this, the monolayer is removed with HyQTase reagent (Hyclone) and the cells are scattered at 5 × 10 5 / ml in a mixture of DMEM containing 10% FBS with serum-free medium in a 1: 1 ratio. Cells are cultured in culture bottles for suspension cultures with constant stirring on a shaker at 37 ° in the conditions of 5% CO 2 . Every 3 days, the medium is replaced by centrifuging the cells at 1500 rpm for 5 minutes and resuspending the cell pellet in fresh medium. Adaptation to growth in serum-free media is carried out by gradually reducing the percentage of DMEM containing 10% FBS from 50% to 25% and then to 12.5%, after which the cells are cultured in pure serum-free medium. Cells are considered adapted to suspension when their viability reaches 90%, and the number of cells increases from 5 × 10 5 / ml on average to 2 × 10 6 / ml in 3-4 days; that is, the doubling time is 36-48 hours. A clone is selected that can transfer into suspension within 6 passages with a doubling time of 36 hours and FSH production of at least 1.5 mg / 10 6 cells per day, which corresponds to 18 IU / 10 6 cells per day. After adaptation to the suspension, the seeding density is reduced to 3 × 10 5 / ml. The stability of FSH secretion in suspension during the first 17 passages with MTX and the next 12 passages without MTX is confirmed by ELISA of the samples. The results of ELISA of samples taken in the last 5 passages without MTX (passages 25-29) are shown in Figure 3. On average, the FSH level is about 5 μg / ml for 3-4 days of cultivation, which, when converted to 10 cells per day, is 2.046 μg / ml and corresponds to about 25 IU / 10 6 cells per day. Thus, a highly productive cell line is obtained that stably secretes recombinant human FSH into a culture medium that does not contain animal products, both in a monolayer, in a suspension and in suspension. The line is called huFSHIK. The high growth potential of the line both in conditions of adhesive and suspension culture makes it possible to widely use it in biopharmaceutical production to obtain a product using various cultivation methods.

Пример 7. Определение идентичности рекомбинантного ФСГ методом иммуноблота.Example 7. Determination of the identity of recombinant FSH immunoblot method.

Идентичность ФСГ, секретируемого линией huFSHIK, и количественно определенного методом ИФА, подтверждают методом иммуноблота.The identity of FSH secreted by the huFSHIK line and quantitatively determined by ELISA is confirmed by immunoblot.

Электрофоретическое разделение белков из культуральной жидкости от линии huFSHIK осуществляют по стандартной методике Лэммли (Laemmli U.K., 1970). К 40 мкл, содержащим 200 нг ФСГ по результатам ИФА, добавляют 5-кратный буфер Лэммли. Для определения гетеродимерной формы ФСГ используют невосстанавливающие условия: образцы разводят в буфере Лэммли без добавления β-меркаптоэтанола, и образцы не нагревают. Для идентификации α и β субъединиц используют восстанавливающие условия: образцы разводят в буфере Лэммли с добавлением 500 мМ β-меркаптоэтанола и подвергают термической обработке при 95° в течение 5 мин. Разделение проводят в 12% ПААГ по стандартной методике при 60 В для концентрирования белков и при 100 В для их дальнейшего разделения. Перенос белков на нитроцеллюлозную мембрану (0.22 мкм, Millipore, США) осуществляют методом полусухого переноса при постоянном напряжении 20 В в течение 30 мин. Мембрану инкубируют с моноклональными антителами к α или β субъединице человеческого ФСГ (Sigma, США), и затем с вторичными анти-мышиными антителами, конъюгированными с пероксидазой (Jackson ImmunoResearch Laboratories, США). Детекцию белка осуществляют методом усиленной хемилюминесценции, используя систему ECL + (Amersham PharmaciaBiotech, Великобритания). В качестве отрицательного контроля используют кондиционированную культуральную среду от родительских клеток СНО К1 DXB11, не экспрессирующих ФСГ. Результаты представлены на Фиг.4.Electrophoretic separation of proteins from the culture fluid from the huFSHIK line is carried out according to the standard Laemmli technique (Laemmli U.K., 1970). To 40 μl containing 200 ng FSH according to the results of ELISA, add 5-fold Laemmli buffer. Non-reducing conditions are used to determine the heterodimeric form of FSH: the samples are diluted in Laemmli buffer without the addition of β-mercaptoethanol, and the samples are not heated. To identify the α and β subunits, reducing conditions are used: the samples are diluted in Laemmli buffer with the addition of 500 mM β-mercaptoethanol and subjected to heat treatment at 95 ° C for 5 min. Separation is carried out in 12% PAG according to the standard procedure at 60 V for protein concentration and at 100 V for their further separation. Protein transfer to the nitrocellulose membrane (0.22 μm, Millipore, USA) is carried out by the method of semi-dry transfer at a constant voltage of 20 V for 30 min. The membrane is incubated with monoclonal antibodies to the α or β subunit of human FSH (Sigma, USA), and then with secondary anti-mouse antibodies conjugated to peroxidase (Jackson ImmunoResearch Laboratories, USA). Protein detection is carried out by enhanced chemiluminescence using the ECL + system (Amersham Pharmacia Biotech, UK). As a negative control, an air-conditioned culture medium from parent CHO K1 DXB11 cells not expressing FSH is used. The results are presented in FIG. 4.

Claims (1)

Клеточная линия huFSHIK - высокопродуктивная стабильная линия-продуцент рекомбинантного человеческого фолликуло-стимулирующего гормона, созданная на основе линии CHO K1 DXB11, геном которой содержит экспрессионную плазмиду pcDNA/FSHα, состоящую из последовательности Козак длиной 9 п.о., синтетической последовательности, кодирующей полноразмерную α субъединицу человеческого ФСГ, длиной 348 п.о., включающую сигнальный пептид, стоп кодон длиной 3 п.о., фрагмента плазмиды pcDNA-TOPO длиной 5407 п.о., содержащего промотор-энхансер цитомегаловируса (CMV), сигнал полиаденилирования тимидин киназы вируса простого герпеса (HSV TK), ген устойчивости к антибиотику неомицин (neo), промотор и сигнал полиаденилирования вируса SV40; экспрессионную плазмиду pOptiVEC/FSHβ, состоящую из последовательности Козак длиной 9 п.о., синтетической последовательности, кодирующей полноразмерную β субъединицу человеческого ФСГ, длиной 387 п.о., включающую сигнальный пептид, стоп-кодон длиной 3 п.о., фрагмента плазмиды pOptiVEC-TOPO длиной 4402 п.о., содержащего промотор-энхансер цитомегаловируса (CMV), ген фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата- дигидрофолатредуктазы (DHFR) и регуляторные элементы для экспрессии DHFR-последовательность IRES вируса энцефаломиокардита (EMCV), обеспечивающую бицистронную экспрессию в животных клетках, сигнал полиаденилирования, ген устойчивости к антибиотику ампициллин и бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллину. The huFSHIK cell line is a highly productive stable producer line of the recombinant human follicle-stimulating hormone, created on the basis of the CHO K1 DXB11 line, the genome of which contains the pcDNA / FSHα expression plasmid, consisting of a 9-bp Kozak sequence, a synthetic sequence encoding full-length α subunit of human FSH, 348 bp long, including a signal peptide, 3 bp stop codon, pcDNA-TOPO plasmid fragment 5407 bp long, containing cytomegalovirus promoter-enhancer (CMV), poly signal adenylation of herpes simplex virus thymidine kinase (HSV TK), antibiotic resistance gene neomycin (neo), SV40 virus polyadenylation promoter and signal; pOptiVEC / FSHβ expression plasmid, consisting of a 9 kb Kozak sequence, a synthetic sequence encoding the full-length β subunit of human FSH, 387 bp long, including a signal peptide, a 3 bp stop codon, a plasmid fragment pOptiVEC-TOPO, 4402 bp long, containing the cytomegalovirus promoter-enhancer (CMV), transfected cell resistance factor gene for methotrexate dihydrofolate reductase (DHFR) and regulatory elements for expression of the encephalomyocarditis virus IRES DHFR sequence (EM CV), which provides bicistronic expression in animal cells, a polyadenylation signal, the antibiotic resistance gene ampicillin and the bacterial promoter of the ampicillin resistance gene.
RU2012106207/10A 2012-02-22 2012-02-22 Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone RU2502798C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106207/10A RU2502798C2 (en) 2012-02-22 2012-02-22 Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106207/10A RU2502798C2 (en) 2012-02-22 2012-02-22 Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012106207A RU2012106207A (en) 2013-08-27
RU2502798C2 true RU2502798C2 (en) 2013-12-27

Family

ID=49163493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106207/10A RU2502798C2 (en) 2012-02-22 2012-02-22 Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2502798C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694598C1 (en) * 2018-08-07 2019-07-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Cell line hufshkkc6, producer of recombinant human follicle stimulating hormone (fsh) and method for producing fsh using said line
RU2697273C1 (en) * 2019-02-22 2019-08-13 Шаталин Дмитрий Александрович Method of producing human recombinant follicle-stimulating hormone, producing cell line and plasmid expression vectors

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560596C2 (en) * 2013-09-24 2015-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "АйВиФарма" (ООО "АйВиФарма") Expression plasmid for human recombinant follicle-stimulating hormone (fsh) in cho cells, expression plasmid for beta-subunit of human recombinant fsh in cho cells, cho cell producing human recombinant fsh, and method for producing above hormone

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1721090A1 (en) * 1990-02-20 1992-03-23 Научно-исследовательский институт морфологии человека АМН СССР Strain of hybridous cultured mammalian cells mus musculus l - a producer of monoclonal antibody, interacting with @@@-subunit of chgh, lhh, tthh and equine lh and chh
RU2008144290A (en) * 2006-04-11 2010-05-20 Ф.Хоффманн-Ля Рош Аг (Ch) ANTIBODIES TO THE RECEPTOR OF INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR I AND THEIR APPLICATION

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1721090A1 (en) * 1990-02-20 1992-03-23 Научно-исследовательский институт морфологии человека АМН СССР Strain of hybridous cultured mammalian cells mus musculus l - a producer of monoclonal antibody, interacting with @@@-subunit of chgh, lhh, tthh and equine lh and chh
RU2008144290A (en) * 2006-04-11 2010-05-20 Ф.Хоффманн-Ля Рош Аг (Ch) ANTIBODIES TO THE RECEPTOR OF INSULIN-LIKE GROWTH FACTOR I AND THEIR APPLICATION

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694598C1 (en) * 2018-08-07 2019-07-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Cell line hufshkkc6, producer of recombinant human follicle stimulating hormone (fsh) and method for producing fsh using said line
RU2697273C1 (en) * 2019-02-22 2019-08-13 Шаталин Дмитрий Александрович Method of producing human recombinant follicle-stimulating hormone, producing cell line and plasmid expression vectors

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012106207A (en) 2013-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5117542B2 (en) BHK cells for high expression of recombinant factor VIII
US5849871A (en) α-melanocyte stimulating hormone receptor
JP2008528033A (en) Leader sequence for detecting secretion of a polypeptide and method for its production
EA022993B1 (en) Nucleic acid molecules coding for alpha- and beta-chains of human follicle stimulating hormone (fsh)
KR19980041692A (en) Novel Estrogen Receptors
TWI405850B (en) Improved host cells and culture methods
RU2502798C2 (en) Cell line hufshik releasing recombinant human follicle-stimulating hormone
Haldankar et al. Stable production of a human growth hormone antagonist from CHO cells adapted to serum‐free suspension culture
JP5073653B2 (en) Expression vector and method for producing high levels of protein
US20120100553A1 (en) Cho/cert cell lines
RU2560596C2 (en) Expression plasmid for human recombinant follicle-stimulating hormone (fsh) in cho cells, expression plasmid for beta-subunit of human recombinant fsh in cho cells, cho cell producing human recombinant fsh, and method for producing above hormone
AU2004268683B2 (en) FSH glycosylation mutant
US9476081B2 (en) Method for producing protein
RU2656142C1 (en) Recombinant plasmid dna pbipr-abiga1fi6-ht for obtaining recombinant immunoglobulin a igoth iga1
RU2694598C1 (en) Cell line hufshkkc6, producer of recombinant human follicle stimulating hormone (fsh) and method for producing fsh using said line
RU2616273C1 (en) SYNTHETIC DNA ENCODING THE ANTI-MULLERIAN HUMAN HORMONE, EXPRESSION VECTOR pTVK4pu/MISOPT THAT CONTAINS THIS DNA, CHINESE HAMSTER OVARY CHO-MIS CELLS STRAIN - RECOMBINANT ANTI-MULLERIAN HUMAN HORMONE PRODUCER
US20040209323A1 (en) Protein expression by codon harmonization and translational attenuation
JPH0984582A (en) Animal cell having strengthened transglycosylase activity, glycoprotein having modified sugar chain, and production of the animal cell
US9315565B2 (en) Method for producing protein
RU2671477C2 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA OF pBiPr-ABIgA2m1F16-ht TO OBTAIN RECOMBINANT IMMUNOGLOBULIN A OF ISOTYPE IgA2m1
JPH1036398A (en) Production of gonadotropic hormone
JPH1036399A (en) New gonadotropic hormone and its production
JPH1036285A (en) New gonadotropic hormone and its production
CN116981778A (en) Method for producing cysteine knot protein
EP4330383A1 (en) Hypersialylating cells

Legal Events

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

Effective date: 20170223