RU2603054C2 - Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method - Google Patents

Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method Download PDF

Info

Publication number
RU2603054C2
RU2603054C2 RU2015105274/10A RU2015105274A RU2603054C2 RU 2603054 C2 RU2603054 C2 RU 2603054C2 RU 2015105274/10 A RU2015105274/10 A RU 2015105274/10A RU 2015105274 A RU2015105274 A RU 2015105274A RU 2603054 C2 RU2603054 C2 RU 2603054C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
buffer
shorttrit
protein
hcl
tris
Prior art date
Application number
RU2015105274/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015105274A (en
Inventor
Андрей Александрович ЗАМЯТНИН
Людмила Владимировна Савватеева
Неонила Васильевна Гороховец
Владимир Алексеевич Макаров
Евгений Юрьевич Зерний
Андрей Геннадьевич Соловьев
Сергей Юрьевич Морозов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России)
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России)
Priority to RU2015105274/10A priority Critical patent/RU2603054C2/en
Publication of RU2015105274A publication Critical patent/RU2015105274A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2603054C2 publication Critical patent/RU2603054C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and represents method of tritikaine-alpha wheat truncated shape producing, having sequence of SEQ ID NO: 2 (shortTRIT-α), recombinant expressed in bacterial system, consisting in culturing of cells E.coli JM109, transformed by plasmid pQE80L_shortTRIT-α, containing DNA sequence coding shortTRIT-α protein, in LB medium with addition of ampicillin at 37 °C under aerobic conditions for 12-14 h, nutrient medium is inoculated with inoculum, culture is raised until optical density of A600 0.6-0.8, induced by 1 mM isopropylite-β-D-galactoside and raised for another 2.5-3 hours; target protein shortTRIT-α cleaning is carried out by affine metal-chelate chromatography: deposited by centrifugation expression culture cell biomass is re-suspended in buffer containing 0.01 M of Tris-HCl, pH 8.0 and homogenized on ultrasonic disintegrator for 1 min at 4 °C, produced after lysate centrifugation residue is washed with initial buffer and dissolved in buffer A, consisting of 6 M of guanidine-chloride and 0.05 M of Tris-HCl, pH 7.8, solution is clarified by centrifugation and applied on column with activated nickel ions iminodiacetate-sepharose, balanced by buffer A, sorbent is successively washed with balancing buffer A and same buffer containing 8 M of urea and 0.005 M of imidazole, protein is eluted with buffer A containing 8 M of urea and 0.25 M of imidazole, then eluate is added into cooled buffer of 0.05 M of Tris-HCl, 0.5 M of arginine-chloride, 2 M of urea, pH 7.8 at ratio of 1:5 and stirred for 1 h at 4 °C, solution is dialyzed against 0.05 M of Tris-HCl, pH 7.8 at 4 °C, supernatant produced after dialysate centrifugation, is concentrated on Amicon cell with RM-10 (Millipore) membrane, with subsequent dialysis against phosphate-salt buffer PBS, pH 7.4, at 4 °C, concentration of shortTRIT-α protein is determined, aliquoted by glass bottles, freezing and lyophilized.
EFFECT: invention enables to obtain pure protein preparation with tritikaine-alpha wheat activity with high degree of efficiency.
3 cl, 6 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к области молекулярной биологии, препаративной биохимии, биотехнологии, биофармакологии, а именно к созданию способа получения рекомбинантных белков семейства цистеиновых протеаз пшеницы (Triticum aestivum) и препарат белка тритикаина-альфа, состоящий из усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы. Изобретение может быть использовано в медицине для разработки ферментных терапевтических препаратов.The invention relates to the field of molecular biology, preparative biochemistry, biotechnology, biopharmacology, and in particular to the creation of a method for producing recombinant proteins of the wheat cysteine protease family (Triticum aestivum) and a triticain-alpha protein preparation consisting of a truncated form of wheat triticain-alpha. The invention can be used in medicine for the development of enzyme therapeutic drugs.

Тритикаины (triticain-α, -β, -γ) - высококонсервативные папаин-подобные цистеиновые эндопротеазы пшеницы, состоящие из сигнального (лидерного) пептида, удаляющегося при активации про-пептидного домена, гранулин-подобного домена [GenBank АВ267407] и каталитического домена с каталитической триадой Cys-His-Asn [1]. Цистеиновые протеазы распространены в растениях и экспрессируются в их различных органах [2, 3]. Предполагается, что эти ферменты участвуют в стадиеспецифическом расщеплении и пост-трансляционных модификациях запасающих белков [4, 5]. Среди папаин-подобных цистеиновых протеаз растений наиболее широко изучены ферменты риса и ячменя - оризаины (oryzain-α, -β, -γ) и эндопептидазы ЕРВ (barley cysteine proteinase B-1, -2) [6, 7], однако протеазы пшеницы начали изучать относительно недавно [1, 8].Triticaines (triticain-α, -β, -γ) are highly conserved papain-like wheat cysteine endoproteases, consisting of a signal (leader) peptide that is deleted when the pro-peptide domain is activated, a granulin-like domain [GenBank AB267407] and a catalytic domain with a catalytic Cys-His-Asn triad [1]. Cysteine proteases are common in plants and are expressed in their various organs [2, 3]. It is assumed that these enzymes participate in the stage of specific cleavage and post-translational modifications of storage proteins [4, 5]. Among the papain-like plant cysteine proteases, rice and barley enzymes, oryzain (oryzain-α, -β, -γ) and endopeptidase EPB (barley cysteine proteinase B-1, -2), are most widely studied [6, 7], but wheat proteases began to study relatively recently [1, 8].

Основным преимуществом папаин-подобных цистеиновых протеиназ из семян растений на данный момент являетя их эндопептидазная активность, в частности глютеназная активность - способность эффективно гидролизовать пептиды глютена (запасного белка пшеницы, состоящего из смеси мономерных глиадинов и полимерных глютенинов) или родственных запасных белков ржи и ячменя. Это свойство растительных ферментов позволяет считать их перспективными объектами при разработке лекарственных средств для борьбы с целиакией. Целиакия (глютеновая энтеропатия) представляет собой комплексное воспалительное заболевание человека, которое развивается при наличии соответствующей генетической предрасположенности в ответ на обогащенные остатками пролина и глутамина пептиды, являющиеся продуктами происходящего в пищеварительном тракте частичного протеолиза глютена [9, 10]. Распространенность глютеновой энтеропатии во взрослой популяции большинства стран мира оценена как 1:100 - 1:250 или 0.5-1% от общей популяции [11]. Доказанной эффективной терапией целиакии является пожизненная строгая безглютеновая диета, позволяющая предотвратить развитие осложнений и исключить клинические симптомы заболевания [12]. Однако главным недостатком безглютеновой диеты является сложность ее соблюдения из-за ее ограничительного характера, обусловленного как высокой стоимостью, так и сложностью подбора глютен-несодержащих продуктов питания.The main advantage of papain-like cysteine proteinases from plant seeds at the moment is their endopeptidase activity, in particular glutenase activity - the ability to effectively hydrolyze peptides of gluten (a storage protein of wheat, consisting of a mixture of monomeric gliadins and polymer glutenins) or related storage proteins of rye and barley. This property of plant enzymes allows us to consider them promising objects in the development of drugs to combat celiac disease. Celiac disease (celiac enteropathy) is a complex inflammatory disease in humans, which develops in the presence of an appropriate genetic predisposition in response to peptides enriched in proline and glutamine residues, which are products of partial gluten proteolysis in the digestive tract [9, 10]. The prevalence of celiac enteropathy in the adult population of most countries of the world is estimated as 1: 100 - 1: 250 or 0.5-1% of the total population [11]. A proven effective treatment for celiac disease is a lifelong strict gluten-free diet that can prevent the development of complications and eliminate the clinical symptoms of the disease [12]. However, the main disadvantage of a gluten-free diet is the difficulty of its observance due to its restrictive nature, due to both the high cost and the complexity of the selection of gluten-free foods.

В связи с этим, исследование и разработка способов получения высокоспецифичных протеаз, стабильных и активных в присутствии эндогенных ферментов желудочно-кишечного тракта человека (т.е. в месте предполагаемого действия лекарственного препарата на их основе), имеет большое значение в терапевтических целях. В рамках данного изобретения была выбрана протеаза пшеницы Triticum aestivum - тритикаин-альфа, т.к. пшеница играет существенную роль как источник питания в России, а значит, наиболее подходящую для разработки отечественных терапевтических препаратов для лечения целиакии.In this regard, the study and development of methods for producing highly specific proteases that are stable and active in the presence of endogenous enzymes of the human gastrointestinal tract (i.e., at the site of the intended action of a drug based on them) is of great importance for therapeutic purposes. In the framework of this invention, the wheat protease Triticum aestivum, triticaine alpha, was selected, because wheat plays a significant role as a food source in Russia, which means it is most suitable for the development of domestic therapeutic drugs for the treatment of celiac disease.

Молекула полноразмерного тритикаина-альфа состоит из 461 аминокислотного остатка с молекулярным весом 50.4 кДа. Впервые фермент был клонирован и экспрессирован в зародыше и алейроновом слое пшеницы для выяснения его роли в процессе созревания семян [1].The full-size triticaine-alpha molecule consists of 461 amino acid residues with a molecular weight of 50.4 kDa. For the first time, the enzyme was cloned and expressed in the germ and the aleurone layer of wheat to elucidate its role in the process of seed maturation [1].

Однако биосинтез рекомбинантного тритикаина-альфа для исследования его протеолитических функций до сих пор не был осуществлен. Обеспечение эффективного источника получения высокоочищенного и активного белка является одной из важных задач, возникающих при создании ферментных препаратов. Поэтому возникает необходимость разработки новых технологий получения таких белков и получения высококачественных целевых препаратов. В связи с этим, нами был разработан способ получения усеченной формы полноразмерного тритикаина-альфа, соответствующей его каталитическому домену (т.е. без лидерного пептида и гранулин-подобного домена) с высоким выходом и уровнем протеолитической активности.However, the biosynthesis of recombinant triticain-alpha to study its proteolytic functions has not yet been carried out. Providing an effective source of highly purified and active protein is one of the important tasks that arise when creating enzyme preparations. Therefore, there is a need to develop new technologies for producing such proteins and obtaining high-quality target drugs. In this regard, we have developed a method for producing a truncated form of full-sized triticaine-alpha corresponding to its catalytic domain (i.e., without a leader peptide and granulin-like domain) with a high yield and level of proteolytic activity.

Известны работы по разработке метода получения проэнзимной формы ЕР-В2 (proEP-В2) [13, патент WO 2008115428 А2], который можно считать наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению. В данной работе решалась задача получения проэнзима цистеиновой протеазы ячменя Hordeum vulgare ЕР-В2 в E. coli.Known work on the development of a method for producing a proenzyme form of EP-B2 (proEP-B2) [13, patent WO 2008115428 A2], which can be considered the closest in technical essence to the claimed invention. In this work, we solved the problem of obtaining the barley cysteine protease enzyme Hordeum vulgare EP-B2 in E. coli.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа получения белков семейства цистеиновых протеаз пшеницы (Triticum aestivum) в препаративных количествах для исследовательских целей и высокоочищенного препарата тритикаина-альфа, состоящего из усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы, для использования в составе ферментных терапевтических средств.An object of the present invention is to develop a method for producing proteins of the wheat cysteine protease family (Triticum aestivum) in preparative quantities for research purposes and a highly purified triticaine-alpha preparation consisting of a truncated form of wheat triticaine alpha for use in enzymatic therapeutic agents.

Поставленная задача решается следующим образом:The problem is solved as follows:

1. Способ получения усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы, имеющей последовательность SEQ ID NO: 2 (shortTRIT-α), рекомбинантно экспрессирующейся в бактериальной системе, заключающийся в том, что проводят культивирование клеток E. coli JM109, трансформированных плазмидой pQE80L_shortTRIT-α, содержащей последовательность ДНК, кодирующей белок shortTRIT-α, в среде LB с добавлением ампициллина при 37°С в аэробных условиях в течение 12-14 ч, посевным материалом инокулируют питательную среду, растят культуру до достижения оптической плотности А600 0.6-0.8, индуцируют 1 мМ изопропилтио-β-D-галактозидом, и растят еще 2.5-3 часа; очистку целевого белка shortTRIT-α проводят методом аффинной металл-хелатной хроматографии: осажденную центрифугированием клеточную биомассу экспрессионной культуры ресуспендируют в буфере, содержащем 0.01 М Трис-HCl, рН 8.0 и гомогенизируют на ультразвуковом дезинтеграторе в течение 1 мин при 4°С, полученный после центрифугирования лизата осадок промывают исходным буфером и растворяют в буфере А, состоящем из 6 М гуанидин-хлорида и 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8, раствор осветляют центрифугированием и наносят на колонку с активированной ионами никеля иминодиацетат-сефарозой, уравновешенную буфером А, сорбент последовательно промывают уравновешивающим буфером А и тем же буфером с содержанием 8 М мочевины и 0.005 М имидазола, белок элюируют буфером А с содержанием 8 М мочевины и 0.25 М имидазола, затем элюат добавляют в охлажденный буфер 0.05 М Трис-HCl, 0.5 М аргинин-хлорид, 2 М мочевина, рН 7.8 в соотношении 1:5 и перемешивают 1 ч при 4°С, раствор диализуют против 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8 при 4°С, супернатант, полученный после центрифугирования диализата, концентрируют на ячейке Amicon с мембраной РМ-10 (Millipore), с последующим диализом против фосфатно-солевого буфера PBS рН 7.4 при 4°С, определяют концентрацию белка shortTRIT-α, аликвотируют по стеклянным флаконам, замораживают и лиофилизуют.1. A method of obtaining a truncated form of triticaine-alpha wheat, having the sequence of SEQ ID NO: 2 (shortTRIT-α), recombinantly expressed in the bacterial system, which consists in culturing E. coli JM109 cells transformed with plasmid pQE80L_shortTRIT-α containing the DNA sequence encoding the shortTRIT-α protein in LB medium with the addition of ampicillin at 37 ° C under aerobic conditions for 12-14 hours, the culture medium is inoculated with seed, the culture is grown until the optical density A 600 0.6-0.8 is reached, 1 mM is induced from ropiltio-β-D-galactoside, and raise another 2.5-3 hours; purification of the target shortTRIT-α protein is carried out by affinity metal-chelate chromatography: the centrifugally precipitated cell biomass of the expression culture is resuspended in a buffer containing 0.01 M Tris-HCl, pH 8.0 and homogenized by ultrasonic disintegrator for 1 min at 4 ° C, obtained after centrifugation the lysate, the precipitate is washed with the original buffer and dissolved in buffer A, consisting of 6 M guanidine chloride and 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8, the solution is clarified by centrifugation and applied to a column with nickel ions activated iminod with acetate A-sepharose equilibrated with buffer A, the sorbent is washed successively with equilibration buffer A and the same buffer containing 8 M urea and 0.005 M imidazole, the protein is eluted with buffer A containing 8 M urea and 0.25 M imidazole, then the eluate is added to the cooled buffer 0.05 M Tris-HCl, 0.5 M arginine chloride, 2 M urea, pH 7.8 in a 1: 5 ratio and stirred for 1 h at 4 ° C, the solution was dialyzed against 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8 at 4 ° C, supernatant obtained after dialysate centrifugation, concentrated on an Amicon cell with a PM-10 membrane (Millipore), followed by dialysis against phosphate-buffered saline buffer PBS pH 7.4 at 4 ° C, determine the concentration of protein shortTRIT-α, aliquot in glass vials, freeze and lyophilize.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плазмида pQE80L_shortTRIT-α, содержащая последовательность ДНК, кодирующую белок shortTRIT-α, может быть модифицирована добавлением последовательности, кодирующей лидерный пептид и/или гранулин-подобный домен тритикаина-альфа.2. The method of claim 1, wherein the pQE80L_shortTRIT-α plasmid containing the DNA sequence encoding the shortTRIT-α protein can be modified by adding a sequence encoding the leader peptide and / or the granulin-like domain of triticain-alpha.

3. Биологически активный белковый препарат, полученный способом по п. 1, чистота которого составляет не менее 85% с выходом не менее 55 мг с литра бактериальной культуры, характеризующийся тем, что он обладает высокой специфической ферментативной активностью и имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 2.3. A biologically active protein preparation obtained by the method according to claim 1, the purity of which is at least 85% with a yield of at least 55 mg per liter of bacterial culture, characterized in that it has a high specific enzymatic activity and has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

Требуемый технический результат заявленного изобретения заключается в разработке способа получения белка семейства цистеиновых протеаз пшеницы (Triticum aestivum) путем создания последовательности ДНК, кодирующей фрагмент полноразмерного тритикаина-альфа пшеницы (так называемой усеченной формы) в бактериальной системе экспрессии (SEQ ID NO: 2), биосинтеза усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы в клетках E. coli, а также получении препарата тритикаина-альфа, состоящего из усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы, с высоким выходом, уровнем очистки и протеолитической активности.The required technical result of the claimed invention is to develop a method for producing a protein of the wheat cysteine protease family (Triticum aestivum) by creating a DNA sequence encoding a fragment of full-sized wheat triticain-alpha (the so-called truncated form) in the bacterial expression system (SEQ ID NO: 2), biosynthesis truncated form of triticaine-alpha wheat in E. coli cells, as well as obtaining a preparation of triticaine-alpha, consisting of a truncated form of triticaine-alpha wheat, in high yield, level of purification and proteolytic activity.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

на фиг. 1 - аминокислотная и нуклеотидная последовательности рекомбинантного полноразмерного тритикаина-альфа, экспрессирующегося в E. coli (TRIT-α, курсивом выделена последовательность от экспрессионной плазмиды рЕТ-42а(+); курсивом и подчеркиванием выделены сайты узнавания рестриктазами; подчеркиванием выделен лидерный пептид; курсивом и цветом выделена каталитическая триада Cys-His-Asn, определяющая принадлежность белка к цистеиновым протеазам; цветом выделен гранулин-подобный домен; подчеркиванием выделены сайты узнавания рестриктазами);in FIG. 1 - amino acid and nucleotide sequences of recombinant full-sized triticain-alpha expressed in E. coli (TRIT-α, italicized from the expression plasmid pET-42a (+) in italics; restriction enzyme recognition sites in italics and underline; underlined leader peptide; in italics and the catalytic triad Cys-His-Asn, which determines the affiliation of the protein to cysteine proteases, is highlighted in color; the granulin-like domain is highlighted in color; restriction enzyme recognition sites are underlined);

на фиг. 2 - аминокислотная и нуклеотидная последовательности рекомбинантного усеченного тритикаина-альфа, экспрессирующегося в E. coli (shortTRIT-α; курсивом выделена последовательность от экспрессионной плазмиды pQE-80L; подчеркиванием выделены сайты узнавания рестриктазами);in FIG. 2 - amino acid and nucleotide sequences of recombinant truncated triticain-alpha expressed in E. coli (shortTRIT-α; italicized sequence from the expression plasmid pQE-80L; underlined by restrictase enzyme recognition sites);

на фиг. 3 - электрофореграмма лизатов клеток штамма-продуцента E. coli JM109/pQE_shortTRIT-α до индукции (дорожка 1), лизатов клеток штамма-продуцента E. coli JM109/pQE_shortTRIT-α после индукции изопропилтио-β-D-галактозидом (дорожка 2), в 12% полиакриламидном геле в присутствии SDS (М - белковые маркеры молекулярной массы, кДа; стрелкой указан рекомбинантный усеченный тритикаин-альфа, shortTRIT-α);in FIG. 3 is an electrophoregram of cell lysates of E. coli producer strain JM109 / pQE_shortTRIT-α before induction (lane 1), cell lysates of E. coli producer strain JM109 / pQE_shortTRIT-α after induction with isopropylthio-β-D-galactoside (lane 2), in a 12% polyacrylamide gel in the presence of SDS (M — protein molecular weight markers, kDa; the arrow indicates recombinant truncated triticain-alpha, shortTRIT-α);

на фиг. 4 - рекомбинантный усеченный тритикаин-альфа (shortTRIT-α, экспрессированный в клетках E. coli) после хроматографического выделения в 14% полиакриламидном геле в присутствии SDS (М - белковые маркеры молекулярной массы, кДа);in FIG. 4 - recombinant truncated triticaine-alpha (shortTRIT-α expressed in E. coli cells) after chromatographic isolation in a 14% polyacrylamide gel in the presence of SDS (M - protein molecular weight markers, kDa);

на фиг. 5 - электрофореграмма протеолитического расщепления глютена (дорожка 2) рекомбинантным усеченным тритикаином-альфа (shortTRIT-α, дорожка 1) при условиях реакции: 37°С, рН 5.6, 10 мин (дорожка 3), в 14% полиакриламидном геле в присутствии SDS (М - белковые маркеры молекулярной массы, кДа; стрелкой указан рекомбинантный усеченный тритикаин-альфа, shortTRIT-α);in FIG. 5 - electrophoregram of proteolytic cleavage of gluten (lane 2) with recombinant truncated triticaine-alpha (shortTRIT-α, lane 1) under reaction conditions: 37 ° C, pH 5.6, 10 min (lane 3), in a 14% polyacrylamide gel in the presence of SDS ( M - protein markers of molecular weight, kDa; the arrow indicates recombinant truncated triticain-alpha, shortTRIT-α);

на фиг. 6 - электрофореграмма протеолитического расщепления коллагена (дорожка 2) рекомбинантным усеченным тритикаином-альфа (shortTRIT-α, дорожка 1) при условиях реакции: 37°С, рН 5.6, 10 мин, в 14% полиакриламидном геле в присутствии SDS (М - белковые маркеры молекулярной массы, кДа; стрелкой указан рекомбинантный усеченный тритикаин-альфа, shortTRIT-α);in FIG. 6 - electrophoregram of proteolytic cleavage of collagen (lane 2) with recombinant truncated triticaine-alpha (shortTRIT-α, lane 1) under reaction conditions: 37 ° C, pH 5.6, 10 min, in 14% polyacrylamide gel in the presence of SDS (M - protein markers molecular weight, kDa; arrow indicates recombinant truncated triticaine-alpha, shortTRIT-α);

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Клонирование гена тритикаин-альфа пшеницы и его усеченного фрагментаExample 1. Cloning of the triticain-alpha gene of wheat and its truncated fragment

На основе известной последовательности мРНК пшеницы (Triticum aestivum), кодирующей полноразмерный ген тритикаина-альфа (GeneBank АВ267407), синтезируют комплементарную ДНК (кДНК) с использованием обратной транскриптазы мышиного вируса лейкемии Молони и праймера на 3′-нетранслируемую область мРНК 5′-gggggatccttacgcgctacttttcttgccg. Амплификацию кодирующей транслируемую область гена полноразмерного тритикаина-альфа ДНК, фланкированную сайтами рестрикции NdeI и BamHI (фиг. 1), проводят с использованием следующих прямого и обратного праймеров: 5′-ccccatatgcatcatcatcatcatcatgccatgaggagctccatggccctc и 5′-gggggatccttacgcgctacttttcttgccg (сайты рестрикции NdeI и BamHI выделены подчеркиванием). Продукт амплификации и плазмидную ДНК рЕТ-42а(+) обрабатывают рестриктазами NdeI и BamHI, соединяют при помощи лигазной реакции, после чего реакционную смесь трансфицируют в компетентные клетки E. coli BL21-CodonPlus(DE3)-RIL. Трансформированные клетки высевают на агаризованную среду LB, содержащую канамицин (до конечной концентрации 50 мг/мл). Из отобранных методом ПЦР (с помощью универсальных праймеров для рЕТ-векторов) клонов выделяют целевую плазмидную ДНК (pET_TRIT-α). Нуклеотидную последовательность встроенного фрагмента подтверждают секвенированием по Сенгеру. Отобранные клоны наращивают для оценки продуктивности, устойчивости к антибиотикам и стабильности трансформации.Based on the well-known wheat mRNA sequence (Triticum aestivum) encoding the full-length triticain-alpha gene (GeneBank AB267407), complementary DNA (cDNA) is synthesized using the reverse transcriptase of the mouse Moloney leukemia virus and primer on the 3′-untranslated region of 5ctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctctgg Amplification of the full-length triticain-alpha DNA gene encoding the translated region flanked by the NdeI and BamHI restriction sites (Fig. 1) is carried out using the following direct and reverse primers: 5′-ccccatatgcatcatcatcatcatcatcatgccatgagggctgctgctgctgctgctgctgctgctgctggggctggggctggggctggggctgggggggctgggggggctgggggggctggggggggggct . The amplification product and plasmid DNA pET-42a (+) are treated with restriction enzymes NdeI and BamHI, coupled by ligase reaction, after which the reaction mixture is transfected into competent E. coli cells BL21-CodonPlus (DE3) -RIL. Transformed cells are seeded on LB agar medium containing kanamycin (to a final concentration of 50 mg / ml). Of the clones selected by PCR (using universal primers for pET vectors), the target plasmid DNA (pET_TRIT-α) is isolated. The nucleotide sequence of the inserted fragment is confirmed by Sanger sequencing. Selected clones are expanded to evaluate productivity, antibiotic resistance, and transformation stability.

Конструирование новой последовательности ДНК, кодирующей усеченный фрагмент гена тритикаина-альфа (shortTRIT-α, без лидерного пептида и гранулин-подобного домена, фиг. 2) для экспрессии в бактериальной системе, осуществляют на основе плазмидной ДНК pET_TRIT-α в качестве матрицы и праймеров: 5′-atggatccatcgtgtcgtacggggag (сайт рестрикции BamHI выделен подчеркиванием) и 5′-tattaagcttttagcccgtcttcgtcggg (сайт рестрикции HindIII выделен подчеркиванием). Продукт амплификации клонируют в экспрессионную плазмиду pQE-80L по сайтам рестрикции BamHI и HindIII, используя штамм E. coli JM109. Скрининг колоний проводят методом рестрикционного анализа и последующего секвенирования.The construction of a new DNA sequence encoding a truncated fragment of the triticain-alpha gene (shortTRIT-α, without a leader peptide and granulin-like domain, Fig. 2) for expression in the bacterial system, is carried out on the basis of plasmid DNA pET_TRIT-α as a matrix and primers: 5′-atggatccatcgtgtcgtacggggag (the BamHI restriction site is underlined) and 5′-tattaagcttttagcccgtcttcgtcggg (the HindIII restriction site is underlined). The amplification product is cloned into the expression plasmid pQE-80L at the BamHI and HindIII restriction sites using E. coli strain JM109. Colony screening is performed by restriction analysis and subsequent sequencing.

Пример 2. Синтез усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы (рекомбинантного усеченного тритикаина-альфа, препарата shortTRIT-α) в клетках E. coliExample 2. Synthesis of a truncated form of triticaine-alpha wheat (recombinant truncated triticaine-alpha, drug shortTRIT-α) in E. coli cells

Штамм E. coli JM109, трансформированный плазмидой pQE80L_shortTRIT-α, выращивают в среде LB при 37°С в аэробных условиях с добавлением ампициллина (до конечной концентрации 100 мг/мл) в течение 12-14 ч (посевной материал), инокулируют новую порцию питательной среды в соотношении 1:50, растят культуру до достижения оптической плотности А600 0.6-0.8, индуцируют 1 мМ изопропилтио-β-D-галактозидом (ИПТГ) и растят еще 2.5-3 часа. При индукции ИПТГ происходит биосинтез рекомбинантного shortTRIT-α (37.45 кДа, фиг. 3), который накапливается в клетках в нерастворимой форме. Отбирают пробы клеточной суспензии до и после индукции в количестве, соответствующем 0.1 оптических единиц (о.е.), осаждают центрифугированием, суспендируют в лизирующем буфере (0.03 М Трис-HCl, рН 6.8, 10% глицерин, 1% додецилсульфат натрия, 3% меркаптоэтанол, 0.005% бромфеноловый синий), нагревают 5 мин при 95°С, и образцы объемом 20 мкл анализируют электрофорезом в 12% полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия. Гель прокрашивают кумасси R-250 по стандартной методике и сканируют для определения относительного количества белка в полосе целевого белка (фиг. 3). По данным сканирования содержание рекомбинантного shortTRIT-α составляет 15-20% от всех клеточных белков.The strain E. coli JM109, transformed with plasmid pQE80L_shortTRIT-α, is grown in LB medium at 37 ° C under aerobic conditions with the addition of ampicillin (to a final concentration of 100 mg / ml) for 12-14 hours (seed), inoculate a new portion of nutrient the medium in a ratio of 1:50, grow the culture until the optical density A 600 0.6-0.8 is reached, induce 1 mM isopropylthio-β-D-galactoside (IPTG) and grow another 2.5-3 hours. Upon induction of IPTG, the biosynthesis of recombinant shortTRIT-α (37.45 kDa, Fig. 3) takes place, which accumulates in the cells in insoluble form. Cell suspension samples were taken before and after induction in an amount corresponding to 0.1 optical units (pu), precipitated by centrifugation, suspended in lysis buffer (0.03 M Tris-HCl, pH 6.8, 10% glycerol, 1% sodium dodecyl sulfate, 3% mercaptoethanol, 0.005% bromophenol blue) is heated for 5 min at 95 ° C, and samples with a volume of 20 μl are analyzed by electrophoresis in 12% polyacrylamide gel with sodium dodecyl sulfate. The gel is stained with Coomassie R-250 according to standard procedures and scanned to determine the relative amount of protein in the target protein band (Fig. 3). According to the scan, the content of recombinant shortTRIT-α is 15-20% of all cellular proteins.

Пример 3. Очистка препарата рекомбинантного shortTRIT-α из E. coliExample 3. Purification of the recombinant shortTRIT-α preparation from E. coli

Очистку целевого белка shortTRIT-α проводят методом аффинной (металл-хелатной) хроматографии. Получение рекомбинантного shortTRIT-α из клеток штамма-продуцента JM109/pQE80L_shortTRIT-α включает несколько стадий. Осажденную центрифугированием клеточную биомассу экспрессионной культуры ресуспендируют в буфере, содержащем 0.01 М Трис-HCl, рН 8.0, и гомогенизируют на ультразвуковом дезинтеграторе в течение 1 мин при 4°С. Полученный после центрифугирования лизата (16000х g, 4°С, 10 мин) осадок промывают исходным буфером и растворяют в буфере А, состоящем из 6 М гуанидин-хлорида и 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8. Раствор осветляют центрифугированием (16000х g, 4°С, 1 ч) и наносят на колонку (диаметр 1.5 см) с активированной ионами никеля иминодиацетат-сефарозой, уравновешенную буфером А. Процесс хроматографии проводят на системе BioLogic (BioRad) с детекцией при 280 нм. Сорбент последовательно промывают уравновешивающим буфером А и тем же буфером с содержанием 8 М мочевины и 0.005 М имидазола. Белок элюируют буфером А с содержанием 8 М мочевины и 0.25 М имидазола, добавляют в охлажденный 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8 с 0.5 М аргинин-хлорида и 2 М мочевиной в соотношении 1:5 и перемешивают 1 ч при 4°С. Раствор диализуют против 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8 при 4°С в течение 18 ч, трижды производя замену буфера на свежий. Супернатант, полученный после центрифугирования диализата (10000х g, 4°С, 30 мин), концентрируют на ячейке Amicon с мембраной РМ-10 (Millipore) с последующим диализом против фосфатно-солевого буфера (PBS, рН 7.4, 4°С, 18 ч). Концентрацию целевого белка определяют с помощью ВСА-реагента (бицинхониновой кислоты), аликвотируют по стеклянным флаконам, замораживают и лиофилизуют.Purification of the target protein shortTRIT-α is carried out by the method of affinity (metal-chelate) chromatography. The preparation of recombinant shortTRIT-α from cells of the producer strain JM109 / pQE80L_shortTRIT-α involves several stages. The cell biomass of the expression culture precipitated by centrifugation was resuspended in a buffer containing 0.01 M Tris-HCl, pH 8.0, and homogenized on an ultrasonic disintegrator for 1 min at 4 ° C. The precipitate obtained after centrifugation of the lysate (16000 × g, 4 ° C, 10 min) was washed with the initial buffer and dissolved in buffer A, consisting of 6 M guanidine chloride and 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8. The solution was clarified by centrifugation (16000x g, 4 ° C, 1 h) and applied to a column (diameter 1.5 cm) with nickel-activated iminodiacetate-sepharose balanced by buffer A. The chromatography process was carried out on a BioLogic system (BioRad) with detection at 280 nm. The sorbent is washed sequentially with equilibration buffer A and the same buffer containing 8 M urea and 0.005 M imidazole. The protein is eluted with buffer A containing 8 M urea and 0.25 M imidazole, added to chilled 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8 with 0.5 M arginine chloride and 2 M urea in a 1: 5 ratio and stirred for 1 h at 4 ° C. The solution was dialyzed against 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8 at 4 ° С for 18 h, changing the buffer three times with fresh. The supernatant obtained after centrifugation of the dialysate (10000xg, 4 ° C, 30 min) was concentrated on an Amicon cell with a PM-10 membrane (Millipore) followed by dialysis against phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4, 4 ° C, 18 h) ) The concentration of the target protein is determined using the BCA reagent (bicinchoninic acid), aliquoted in glass vials, frozen and lyophilized.

Выход полученного таким способом рекомбинантного shortTRIT-α составляет не менее 55 мг с 1 л бактериальной культуры с чистотой не менее 85% (по данным электрофоретического анализа). Следует отметить, что целевой белок shortTRIT-α, проявляющий протеазную активность, подвергается автопротеолизу в процессе выделения и вследствие этого детектируется в электрофорезном геле в виде мажорной полосы размером около 31 кДа (так называемая процессированная форма) и низкомолекулярных фрагментов (фиг. 4).The yield of recombinant shortTRIT-α obtained in this way is at least 55 mg per 1 liter of bacterial culture with a purity of at least 85% (according to electrophoretic analysis). It should be noted that the target protein shortTRIT-α, which exhibits protease activity, undergoes autoproteolysis during the isolation process and, as a result, is detected in an electrophoresis gel in the form of a major band of about 31 kDa (the so-called processed form) and low molecular weight fragments (Fig. 4).

Пример 4. Определение протеолитической активности рекомбинантного shortTRIT-αExample 4. Determination of the proteolytic activity of recombinant shortTRIT-α

Ферментативную (протеолитическую) активность рекомбинантного усеченного тритикаина-альфа shortTRIT-α определяют по способности расщепления белковых субстратов. В качестве субстратов используют глютен пшеницы (Sigma) и выделенный из дермы крупного рогатого скота коллаген. Расщепление указанных белков имеет большое значение в терапевтических (лечение целиакии, ферментативного очищения некротических тканей, коллаген-индуцированного артрита и др. [12, 14, 15]), диагностических [16] и некоторых технологических (гидролиз белков соединительных тканей [17]) целях. Протеолитическую реакцию проводят путем инкубирования глютена или коллагена с препаратом shortTRIT-α в массовом соотношении 20:1 при 25 и 37°С в течение 10-15 мин в 0.2 М глициновом (рН 3.4), 0.2 М ацетатном (рН 5.6) или 0.2 М фосфатном (рН 7.0) буферах. Результаты протеолиза анализируют электрофорезом белков в 14% полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (фиг. 5, 6). Рекомбинантный shortTRIT-α проявляет оптимальную активность при значениях рН 5-7 всего за 10 мин в диапазоне указанных температур.The enzymatic (proteolytic) activity of recombinant truncated triticaine-alpha shortTRIT-α is determined by the ability of the cleavage of protein substrates. Wheat gluten (Sigma) and collagen isolated from the dermis of cattle are used as substrates. The splitting of these proteins is of great importance in therapeutic (treatment of celiac disease, enzymatic purification of necrotic tissues, collagen-induced arthritis, etc. [12, 14, 15]), diagnostic [16] and some technological (hydrolysis of proteins of connective tissues [17]) purposes . The proteolytic reaction is carried out by incubating gluten or collagen with shortTRIT-α in a weight ratio of 20: 1 at 25 and 37 ° C for 10-15 minutes in 0.2 M glycine (pH 3.4), 0.2 M acetate (pH 5.6) or 0.2 M phosphate (pH 7.0) buffers. The results of proteolysis are analyzed by protein electrophoresis in a 14% polyacrylamide gel with sodium dodecyl sulfate (Fig. 5, 6). Recombinant shortTRIT-α exhibits optimal activity at pH 5-7 in just 10 minutes in the range of indicated temperatures.

Преимуществами заявленного технического решения являются, во-первых, возможность получения усеченного фрагмента тритикаина-альфа в бактериях за счет создания соответствующей конструкции плазмидной ДНК; во-вторых, упрощенная методика выделения рекомбинантного белка из E. coli за счет введения в состав полипептидной цепи шести остатков гистидина; в-третьих, получение протеолитически активного препарата тритикаина-альфа, состоящего из усеченной формы полноразмерного тритикаина-альфа, который может быть основой для создания ферментных лекарственных средств в терапии некоторых заболеваний (в частности, целиакии).The advantages of the claimed technical solution are, firstly, the possibility of obtaining a truncated fragment of triticaine-alpha in bacteria by creating an appropriate plasmid DNA construct; secondly, a simplified technique for isolating a recombinant protein from E. coli by introducing six histidine residues into the polypeptide chain; thirdly, obtaining a proteolytically active drug triticaine-alpha, consisting of a truncated form of full-sized triticaine-alpha, which can be the basis for the creation of enzymatic drugs in the treatment of certain diseases (in particular, celiac disease).

Источники информацииInformation sources

1. Т. Kiyosaki, Т. Asakura, I. Matsumoto, et al. J Plant Physiol, 2009, 1, 166(1), 101-106.1. T. Kiyosaki, T. Asakura, I. Matsumoto, et al. J Plant Physiol, 2009, 1, 166 (1), 101-106.

2. K. Muntz, M.A. Belozersky, Y.E. Dunaevsky, et al. J Exp Bot, 2001, 52, 1741-1752.2. K. Muntz, M.A. Belozersky, Y.E. Dunaevsky, et al. J Exp Bot, 2001, 52, 1741-1752.

3. J.Q. Ling, T. Kojima, M. Shiraiwa, et al. Biochim Biophys Acta, 2003, 1627, 129-139.3. J.Q. Ling, T. Kojima, M. Shiraiwa, et al. Biochim Biophys Acta, 2003, 1627, 129-139.

4. A. Capocchi, M. Cinollo, L. Galleschi, et al. JAgric Food Chem, 2000, 48, 6271-6279.4. A. Capocchi, M. Cinollo, L. Galleschi, et al. JAgric Food Chem, 2000, 48, 6271-6279.

5. T. Okamoto, T. Shimada, I. Hara-Nishimura, et al. Plant Physiol, 2003, 132, 1892-1900.5. T. Okamoto, T. Shimada, I. Hara-Nishimura, et al. Plant Physiol, 2003, 132, 1892-1900.

6. A. Mikkonen, I Porali, M. Cercos, et al. Plant Mol Biol, 1996, 31 (2), 239-254.6. A. Mikkonen, I Porali, M. Cercos, et al. Plant Mol Biol, 1996, 31 (2), 239-254.

7. H. Kondo, K. Abe, I. Nishimura, et al. J Biol Chem, 1990, 15, 265(26), 15832-15837.7. H. Kondo, K. Abe, I. Nishimura, et al. J Biol Chem, 1990, 15, 265 (26), 15832-15837.

8. T. Kiyosaki, I. Matsumoto, T. Asakura, et al. FEBS J, 2007, 274, 1908-1917.8. T. Kiyosaki, I. Matsumoto, T. Asakura, et al. FEBS J, 2007, 274, 1908-1917.

9. N. McGough, J.H. Cummings. Proc Nutr Soc, 2005, 64(4), 434-450.9. N. McGough, J.H. Cummings. Proc Nutr Soc, 2005, 64 (4), 434-450.

10. J.S. Leeds, A.D. Hopper, D.S. Sanders. Br Med Bull, 2008, 88(1), 157-170.10. J.S. Leeds, A.D. Hopper, D.S. Sanders. Br Med Bull, 2008, 88 (1), 157-170.

11. WGO - OMGE: Practice guidelines. World Gastroenterology News, 10 (2, 2), 2005, 1-8.11. WGO - OMGE: Practice guidelines. World Gastroenterology News, 10 (2, 2), 2005, 1-8.

12. S. Rashtak, J.A. Murray. Aliment Pharmacol Ther, 2012, 35(7), 768-781.12. S. Rashtak, J.A. Murray Aliment Pharmacol Ther, 2012, 35 (7), 768-781.

13. H. Vora, J. McIntire, P. Kumar, et al. Biotechnol Bioeng, 2007, 1, 98(1), 177-185.13. H. Vora, J. McIntire, P. Kumar, et al. Biotechnol Bioeng, 2007, 1, 98 (1), 177-185.

14. D.P. Orgill, P.Y. Liu, L.S. Ritterbush, et al. J Burn Care Rehabil, 1996, 17, 311-322.14. D.P. Orgill, P.Y. Liu, L.S. Ritterbush, et al. J Burn Care Rehabil, 1996, 17, 311-322.

15. S. Khare, С. Krco, M. Griffiths, et. al. J Immunol, 1995, 155, 3653-3659.15. S. Khare, C. Krco, M. Griffiths, et. al. J Immunol, 1995, 155, 3653-3659.

16. T. Mazda, K. Makino, R. Yabe, et al. Transfus Med, 1995, 5, 43-50.16. T. Mazda, K. Makino, R. Yabe, et al. Transfus Med, 1995, 5, 43-50.

17. R.A. Lawrie, Meat Science, Pergamon Press, Oxford, 1991, p. 212.17. R.A. Lawrie, Meat Science, Pergamon Press, Oxford, 1991, p. 212.

Claims (3)

1. Способ получения усеченной формы тритикаина-альфа пшеницы, имеющей последовательность SEQ ID NO: 2 (shortTRIT-α), рекомбинантно экспрессирующейся в бактериальной системе, заключающийся в том, что проводят культивирование клеток E. coli JM109, трансформированных плазмидой pQE80L_shortTRIT-α, содержащей последовательность ДНК, кодирующей белок shortTRIT-α, в среде LB с добавлением ампициллина при 37°С в аэробных условиях в течение 12-14 ч, посевным материалом инокулируют питательную среду, растят культуру до достижения оптической плотности А600 0.6-0.8, индуцируют 1 мМ изопропилтио-β-D-галактозидом и растят еще 2.5-3 часа; очистку целевого белка shortTRIT-α проводят методом аффинной металл-хелатной хроматографии: осажденную центрифугированием клеточную биомассу экспрессионной культуры ресуспендируют в буфере, содержащем 0.01 М Трис-HCl, рН 8.0 и гомогенизируют на ультразвуковом дезинтеграторе в течение 1 мин при 4°С, полученный после центрифугирования лизата осадок промывают исходным буфером и растворяют в буфере А, состоящем из 6 М гуанидин-хлорида и 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8, раствор осветляют центрифугированием и наносят на колонку с активированной ионами никеля иминодиацетат-сефарозой, уравновешенную буфером А, сорбент последовательно промывают уравновешивающим буфером А и тем же буфером с содержанием 8 М мочевины и 0.005 М имидазола, белок элюируют буфером А с содержанием 8 М мочевины и 0.25 М имидазола, затем элюат добавляют в охлажденный буфер 0.05 М Трис-HCl, 0.5 М аргинин-хлорид, 2 М мочевина, рН 7.8 в соотношении 1:5 и перемешивают 1 ч при 4°С, раствор диализуют против 0.05 М Трис-HCl, рН 7.8 при 4°С, супернатант, полученный после центрифугирования диализата, концентрируют на ячейке Amicon с мембраной РМ-10 (Millipore), с последующим диализом против фосфатно-солевого буфера PBS, рН 7.4, при 4°С, определяют концентрацию белка shortTRIT-α, аликвотируют по стеклянным флаконам, замораживают и лиофилизуют.1. A method of obtaining a truncated form of triticaine-alpha wheat, having the sequence of SEQ ID NO: 2 (shortTRIT-α), recombinantly expressed in the bacterial system, which consists in culturing E. coli JM109 cells transformed with plasmid pQE80L_shortTRIT-α containing the DNA sequence encoding the shortTRIT-α protein in LB medium with the addition of ampicillin at 37 ° C under aerobic conditions for 12-14 hours, the culture medium is inoculated with seed, the culture is grown until the optical density A 600 0.6-0.8 is reached, 1 mM is induced from ropiltio-β-D-galactoside and raise another 2.5-3 hours; purification of the target shortTRIT-α protein is carried out by affinity metal-chelate chromatography: the centrifugally precipitated cell biomass of the expression culture is resuspended in a buffer containing 0.01 M Tris-HCl, pH 8.0 and homogenized by ultrasonic disintegrator for 1 min at 4 ° C, obtained after centrifugation the lysate, the precipitate is washed with the original buffer and dissolved in buffer A, consisting of 6 M guanidine chloride and 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8, the solution is clarified by centrifugation and applied to a column with nickel ions activated iminod with acetate A-sepharose equilibrated with buffer A, the sorbent is washed successively with equilibration buffer A and the same buffer containing 8 M urea and 0.005 M imidazole, the protein is eluted with buffer A containing 8 M urea and 0.25 M imidazole, then the eluate is added to the cooled buffer 0.05 M Tris-HCl, 0.5 M arginine chloride, 2 M urea, pH 7.8 in a 1: 5 ratio and stirred for 1 h at 4 ° C, the solution was dialyzed against 0.05 M Tris-HCl, pH 7.8 at 4 ° C, supernatant obtained after dialysate centrifugation, concentrated on an Amicon cell with a PM-10 membrane (Millipore), followed by m dialysis against phosphate-buffered saline buffer PBS, pH 7.4, at 4 ° C, determine the concentration of protein shortTRIT-α, aliquot in glass vials, freeze and lyophilize. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плазмида pQE80L_shortTRIT-α, содержащая последовательность ДНК, кодирующую белок shortTRIT-α, может быть модифицирована добавлением последовательности, кодирующей лидерный пептид и/или гранулин-подобный домен тритикаина-альфа.2. The method of claim 1, wherein the pQE80L_shortTRIT-α plasmid containing the DNA sequence encoding the shortTRIT-α protein can be modified by adding a sequence encoding the leader peptide and / or the granulin-like domain of triticain-alpha. 3. Биологически активный белковый препарат, полученный способом по п. 1, чистота которого составляет не менее 85% с выходом не менее 55 мг с литра бактериальной культуры, характеризующийся тем, что он обладает высокой специфической ферментативной активностью и имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 2. 3. A biologically active protein preparation obtained by the method according to claim 1, the purity of which is at least 85% with a yield of at least 55 mg per liter of bacterial culture, characterized in that it has a high specific enzymatic activity and has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
RU2015105274/10A 2015-02-17 2015-02-17 Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method RU2603054C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105274/10A RU2603054C2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105274/10A RU2603054C2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015105274A RU2015105274A (en) 2016-09-20
RU2603054C2 true RU2603054C2 (en) 2016-11-20

Family

ID=56891769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015105274/10A RU2603054C2 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2603054C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676322C1 (en) * 2017-06-28 2018-12-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Preparation of triticum aestivum wheat proteinase obtained in soluble form and method for preparation thereof
WO2019070168A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Medication for treating celiac disease and method for producing same
RU2740319C1 (en) * 2020-03-19 2021-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "Альфа-Тритикаин" Method for increasing activity of triticaine-alpha

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008115428A2 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University A scaleable manufacturing process for cysteine endoprotease b, isoform 2

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008115428A2 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University A scaleable manufacturing process for cysteine endoprotease b, isoform 2

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GenBank: *
МОЖИНА Н.В. и др. Выделение и свойства цистеиновой протеиназы Serratia proteamaculans 94, Биоорг.химия 2008, 34(3): 303-309. *
найдено в Интернет по адресу https://ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AB267407">https://ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AB267407. KIYOSAKI T et al. Wheat cysteine proteases triticain alpha, beta and gamma exhibit mutually distinct responses to gibberellin in germinating seeds, J Plant Physiol, 2009, 1, 166(1), p.101-106. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676322C1 (en) * 2017-06-28 2018-12-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Preparation of triticum aestivum wheat proteinase obtained in soluble form and method for preparation thereof
WO2019004878A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Preparation of wheat cysteine protease triticain-alpha produced in soluble form and method of producing same
EA038578B1 (en) * 2017-06-28 2021-09-17 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Preparation of wheat cysteine protease triticain-alpha produced in soluble form and method of producing same
US11447780B2 (en) 2017-06-28 2022-09-20 Federal State Autonomous Educational Institution Of Higher Education I.M. Sechenov First Moscow State Medical University Of The Ministry Of Healthcare Of The Russian Federation (Sechenovskiy University) Preparation of wheat cysteine protease triticain-alpha produced in soluble form and method of producing same
WO2019070168A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Medication for treating celiac disease and method for producing same
EA039097B1 (en) * 2017-10-05 2021-12-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) Medication for treating celiac disease and method for producing same
RU2740319C1 (en) * 2020-03-19 2021-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "Альфа-Тритикаин" Method for increasing activity of triticaine-alpha

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015105274A (en) 2016-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hwang et al. Purification and characterization of a new fibrinolytic enzyme of Bacillus licheniformis KJ-31, isolated from Korean traditional Jeot-gal
Zhao et al. Development of a rapid high-efficiency scalable process for acetylated Sus scrofa cationic trypsin production from Escherichia coli inclusion bodies
US11447780B2 (en) Preparation of wheat cysteine protease triticain-alpha produced in soluble form and method of producing same
RU2603054C2 (en) Method of wheat cysteine protease proteins family (triticum aestivum) producing and preparation of tritikaie-alpha protein, obtained using said method
CN108841851B (en) Method for expressing glutamine transaminase by using food-source-safe host
Lin et al. High-level expression and characterization of the thermostable leucine aminopeptidase Thelap from the thermophilic fungus Thermomyces lanuginosus in Aspergillus niger and its application in soy protein hydrolysis
JP4239412B2 (en) Method for producing transglutaminase
Dolečková et al. The functional expression and characterisation of a cysteine peptidase from the invasive stage of the neuropathogenic schistosome Trichobilharzia regenti
Takeshita et al. Determination of the complete cDNA sequence, construction of expression systems, and elucidation of fibrinolytic activity for Tapes japonica lysozyme
CN109679941B (en) Cordyceps militaris fibrinolytic enzyme and preparation method and application thereof
CN113166231A (en) Chymotrypsin inhibitor variants and uses thereof
US11739311B2 (en) Gene recombinant vector, genetically engineered strain and preparation method of collagenase
US20020192754A1 (en) Method for producing active serine proteases and inactive variants
JP5283154B2 (en) Trypsin-like enzyme
KR101634078B1 (en) Process for producing protein capable of forming inclusion body
Jiang et al. Soluble expression, purification, and characterization of Gloydius shedaoensis venom gloshedobin in Escherichia coli by using fusion partners
Balaban et al. Purification and characterization of serine proteinase 2 from Bacillus intermedius 3-19
CN112852788A (en) Subtilisin E mutant with improved alkaline substrate selectivity and application thereof
KR0180103B1 (en) Thrombosis dissolution enzyme from bacillus subtilis
Tanaka et al. High-level production and purification of clostripain expressed in a virulence-attenuated strain of Clostridium perfringens
Klomklao et al. Trypsin from the Pyloric Ceca of Pectoral Rattail (Coryphaenoides pectoralis): purification and characterization
RU2782586C1 (en) Method for obtaining alkaline fibrinolytic protease produced by micromycetes aspergillus ochraceus
Inokuchi et al. Isolation of pepsinogen A from gastric mucosa of bullfrog, Rana catesbeiana
JP4815568B2 (en) Thermophilic prolyl endopeptidase
RU2740319C1 (en) Method for increasing activity of triticaine-alpha

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180218

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190715