RU2627181C2 - Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47 - Google Patents

Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47 Download PDF

Info

Publication number
RU2627181C2
RU2627181C2 RU2015156511A RU2015156511A RU2627181C2 RU 2627181 C2 RU2627181 C2 RU 2627181C2 RU 2015156511 A RU2015156511 A RU 2015156511A RU 2015156511 A RU2015156511 A RU 2015156511A RU 2627181 C2 RU2627181 C2 RU 2627181C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sequence
protein
expression
cells
recombinant human
Prior art date
Application number
RU2015156511A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015156511A (en
Inventor
Степан Петрович Чумаков
Наталья Михайловна Ратникова
Юлия Евгеньевна Кравченко
Юрий Николаевич Лежнин
Ирина Евгеньевна Коврига
Елена Ивановна Фролова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков 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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority to RU2015156511A priority Critical patent/RU2627181C2/en
Publication of RU2015156511A publication Critical patent/RU2015156511A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2627181C2 publication Critical patent/RU2627181C2/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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • C12N15/867Retroviral vectors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to a plasmid lentiviral vector for heterologous expression of a recombinant human CD47 protein in mammalian cells. The vector contains a highly functional cytomegalovirus promoter (CMV), a CD47 receptor extracellular domain sequence, a TEV cysteine protease recognition sequence, a tagRFP fluorescent protein sequence acting as a selectable marker. All three sequences are in the same reading frame under the control of this promoter.
EFFECT: invention allows to obtain a highly productive and stable protein expression system for the further production of its purified form.
2 cl, 1 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к биотехнологии и фармацевтике и касается нового лентивирусного вектора для экспрессии белка CD47 в клетках млекопитающих.The invention relates to biotechnology and pharmaceuticals and relates to a new lentiviral vector for the expression of CD47 protein in mammalian cells.

Современное производство рекомбинантных белков главным образом базируется на прокариотических системах экспрессии, таких как, например, различные модификации бактериального штамма E. coli. Однако, в современных научных исследованиях все чаще используются белки, экспрессированные в клетках эукариот, в частности, в клетках млекопитающих. Выбор такой системы объясняется наличием в клетках эукариот молекулярных механизмов посттрансляционной модификации белковых молекул, а также более точными процессами фолдинга сложных полипептидов. Необходимость использования эукариотической системы возникает и в случае с экспрессией человеческого рецептора CD47, в составе которого присутствует достаточно большой гликозилированный домен. Рецептор CD47 экспрессируется на многих типах клеток и участвует во множестве клеточных процессов, включая такие механизмы, как пролиферация, дифференцировка, клеточная миграция, адгезия клеток и проведение сигналов, обеспечивающих апоптоз [Brown E.J., Frazier W.A. Integrin-associated protein (CD47) and its ligands // Trends. Cell Biol. - 2001. - Vol. 11, N. 3. - P. 130-135]. С другой стороны, последние исследования показали, что CD47 гиперэкспрессирован в различных типах опухолевых клеток таких, например как, клетки рака мочевого пузыря или клетки острого миелобластного лейкоза [B. Edris et al., Antibody therapy targeting the CD47 protein is effective in a model of aggressive metastatic leiomyosarcoma, 2012]. Таким образом, CD47 может выступать в качестве потенциальной мишени в противораковой терапии.The current production of recombinant proteins is mainly based on prokaryotic expression systems, such as, for example, various modifications of the bacterial strain of E. coli. However, in modern scientific studies, proteins expressed in eukaryotic cells, in particular in mammalian cells, are increasingly used. The choice of such a system is explained by the presence of molecular mechanisms of post-translational modification of protein molecules in eukaryotic cells, as well as by more accurate folding processes of complex polypeptides. The need to use the eukaryotic system also arises in the case of expression of the human CD47 receptor, which contains a sufficiently large glycosylated domain. The CD47 receptor is expressed on many types of cells and is involved in a variety of cellular processes, including mechanisms such as proliferation, differentiation, cell migration, cell adhesion, and apoptosis signaling [Brown E.J., Frazier W.A. Integrin-associated protein (CD47) and its ligands // Trends. Cell Biol. - 2001. - Vol. 11, N. 3. - P. 130-135]. On the other hand, recent studies have shown that CD47 is overexpressed in various types of tumor cells such as, for example, cancer cells of the bladder or cells of acute myeloid leukemia [B. Edris et al., Antibody therapy targeting the CD47 protein is effective in a model of aggressive metastatic leiomyosarcoma, 2012]. Thus, CD47 may act as a potential target in anticancer therapy.

В качестве эффективной противоопухолевой терапии могут быть использованы одноцепочечные антитела. Однако для создания подходящих моноклональных антител методом фагового или рибосомного дисплеев требуется значительное количество соответствующего белка. Данная задача может быть решена созданием экспрессионного плазмидного лентивирусного вектора, с последующим получением высокопроизводительной клеточной линии экспрессора CD47.Single chain antibodies can be used as effective antitumor therapy. However, a significant amount of the corresponding protein is required to create suitable monoclonal antibodies by phage or ribosome display methods. This problem can be solved by creating an expression plasmid lentiviral vector, followed by obtaining a high-performance cell line of the CD47 expressor.

Среди клеточных линий млекопитающих, используемых в биофармацевтическом производстве и научных исследованиях, наиболее распространены такие клеточные линии, как HEK293 (human embrionic kidney 293 cells), CHO (Chinese hamster ovary cells), PER.C6 (protein manufacturing adopted human cells) [http://www.science-education.ru/pdf72012/5/237.pdf]. Выбор линии продуцента определяется специфичностью синтезируемого белка и общей целью его производства. Получение стабильной клеточной линии, экспрессирующей заданную генетическую последовательность, не составляет труда благодаря стандартным методикам и широкому спектру имеющихся на рынке химических трансфекционных препаратов. Но, стоит отметить, что создание эффективной линии продуцента определяется не только успешным введением последовательности ДНК в геном клетки хозяина, а, главным образом, уровнем целевой мРНК и, в конечном счете, количеством стабильных молекул целевого белка.Among the mammalian cell lines used in biopharmaceutical production and scientific research, the most common cell lines are HEK293 (human embrionic kidney 293 cells), CHO (Chinese hamster ovary cells), PER.C6 (protein manufacturing adopted human cells) [http: //www.science-education.ru/pdf72012/5/237.pdf]. The choice of the producer line is determined by the specificity of the synthesized protein and the general purpose of its production. Obtaining a stable cell line expressing a given genetic sequence is not difficult due to standard techniques and a wide range of chemical transfection drugs available on the market. But, it is worth noting that the creation of an effective producer line is determined not only by the successful introduction of the DNA sequence into the genome of the host cell, but mainly by the level of the target mRNA and, ultimately, the number of stable molecules of the target protein.

Эффективность экспрессии во многом зависит от выбора промоторной области, контролирующей транскрипцию введенной последовательности ДНК. Различные промоторные регионы различаются не только своей способностью к привлечению транскрипционного аппарата клетки, но и различными уровнями метилирования. Так, вирусные промоторы чаще инактивируются метилированием по сравнению с промоторами клеток. Значительную роль играют мутации, проявляющиеся в процессе пролиферации клеток. Возникновение спонтанных делеций и транслокаций может значительно снизить уровень экспрессии целевой кассеты. Последние исследования показали, что процессы метилирования и хромосомных перестановок можно снизить путем создания горячих точек рекомбинации в целевой последовательности, которые были бы гомологичны определенным последовательностям в транскрипционно активной части генома клетки. Также вероятность делеций или метилирования может быть снижена за счет сближения последовательности целевого белка и последовательности маркера селекции. Таким образом, создание эффективного продуцента достигается использованием следующих подходов:The efficiency of expression largely depends on the choice of the promoter region that controls the transcription of the introduced DNA sequence. Different promoter regions differ not only in their ability to attract the transcriptional apparatus of the cell, but also in different levels of methylation. So, viral promoters are more often inactivated by methylation compared to cell promoters. A significant role is played by mutations that occur during cell proliferation. The occurrence of spontaneous deletions and translocations can significantly reduce the expression level of the target cassette. Recent studies have shown that methylation and chromosomal rearrangements can be reduced by creating recombination hotspots in the target sequence that would be homologous to certain sequences in the transcriptionally active part of the cell genome. Also, the likelihood of deletions or methylation can be reduced by bringing the target protein sequence closer to the selection marker sequence. Thus, the creation of an effective producer is achieved using the following approaches:

- использование наиболее подходящего промоторного региона- use of the most suitable promoter region

- снижение вероятности метилирования и мутаций целевой последовательности путем направленной ее интеграции в транскрипционно активные участки генома.- reducing the likelihood of methylation and mutations of the target sequence by directed integration into transcriptionally active parts of the genome.

- максимальное сближение целевой последовательности и маркера селекции- maximum approximation of the target sequence and selection marker

Также, большую роль играет выбор самого маркера, обуславливающего отбор клеток, получивших генетическую конструкцию. Все чаще, для получения суперпродуцентов, используют рекомбинантные плазмиды, несущие в своем составе маркеры, приводящие к амплификации целевого гена. К таким системам относятся конструкции, содержащие последовательность DHFR (дегидрофолатредуктазы) и GS (глутатион синтетазы) (например, RU 2488633, EA 018099). Однако, для использования таких систем необходимы специальные клеточные линии, дефицитные по этим генам. Кроме того, получение клеток, обладающих высоким уровнем экспрессии, требует значительного количества времени и материалов, что связано с длительным, постепенным увеличением МТХ (метотрексата) в культуральной среде. Использование антибиотиков в качестве маркера селекции, также требует значительного количества времени, затраченного на селекцию. При этом возникают серьезные трудности с отбором наиболее эффективных продуцентов из большого количества клонов, получивших устойчивость к определенному антибиотику.Also, the choice of the marker itself, which determines the selection of cells that have received a genetic construct, plays an important role. Increasingly, to obtain superproducers, recombinant plasmids are used that contain markers that lead to the amplification of the target gene. Such systems include constructs containing the sequence of DHFR (dehydrofolate reductase) and GS (glutathione synthetase) (for example, RU 2488633, EA 018099). However, the use of such systems requires special cell lines deficient in these genes. In addition, obtaining cells with a high level of expression requires a significant amount of time and materials, which is associated with a long, gradual increase in MTX (methotrexate) in the culture medium. The use of antibiotics as a marker of selection also requires a significant amount of time spent on selection. In this case, serious difficulties arise with the selection of the most effective producers from a large number of clones that have received resistance to a specific antibiotic.

Техническое решение таких проблем может быть связано с использованием рекомбинантной плазмидной ДНК, обладающей следующими свойствами:The technical solution to such problems can be associated with the use of recombinant plasmid DNA with the following properties:

- сильный промоторный регион, обеспечивающий высокий и стабильный уровень транскрипции ДНК последовательности целевой кассеты- a strong promoter region, providing a high and stable level of transcription of the DNA sequence of the target cassette

- использование лентивирусной системы доставки целевой последовательности в геном клетки хозяина. Использование лентивирусной системы позволяет получить практически неограниченное количество событий интеграции заданной последовательности в хромосому клетки. Иногда такое свойство несет негативные последствия, отражающиеся в снижении общего метаболизма клетки, что, в конечном счете, приводит к ее гибели. Однако количество интеграций легко контролируется снижением (или увеличением) титра вирусных частиц. Таким образом, очень высока вероятность попадания нужного гена в области с высокой транскрипционной активностью.- the use of a lentiviral system for delivering the target sequence to the genome of the host cell. Using a lentiviral system allows you to get an almost unlimited number of events of integration of a given sequence into the cell chromosome. Sometimes this property has negative consequences, reflected in a decrease in the overall metabolism of the cell, which, ultimately, leads to its death. However, the number of integrations is easily controlled by a decrease (or increase) in the titer of viral particles. Thus, the probability of getting the desired gene in a region with high transcriptional activity is very high.

- выбор наиболее оптимального маркера селекции, максимально приближенного к целевой последовательности. Для снижения расстояния между последовательностью гена целевого белка и селекционного маркера, главным образом, принято использовать последовательность IRES (внутренний сайт посадки рибосом). Данная последовательность позволяет рибосоме практически беспрерывно перейти с одной транслируемой области на другую, не затрачивая времени на полную разборку комплекса и процесс сканирования мРНК. Альтернативным методом максимального сближения последовательностей может служить создание слитого ДНК конструкта, продуктом экспрессии которого является более сложная молекула полипептида.- selection of the most optimal selection marker, as close as possible to the target sequence. To reduce the distance between the gene sequence of the target protein and the selection marker, it is mainly customary to use the IRES sequence (internal ribosome landing site). This sequence allows the ribosome to transfer almost continuously from one translated region to another without spending time on complete disassembly of the complex and the process of scanning mRNA. An alternative method for maximizing the convergence of sequences can be the creation of a fused DNA construct, the expression product of which is a more complex polypeptide molecule.

В описании к патенту US 8562997 описан способ получения CD47-растворимого белка с помощью экспрессионных векторов с последовательностью CD47, используя клетку-хозяин e. coli с последующей очисткой выделенного белка. Отмечается, что кассеты транскрипции могут быть введены во множество векторов, например, в плазмиды, ретровирус, лентивирус; аденовирус. Но конкретные конструкции не раскрыты.US Pat. No. 5,562,997 describes a method for producing a CD47-soluble protein using expression vectors with the sequence CD47 using a host cell e. coli followed by purification of the isolated protein. It is noted that transcription cassettes can be introduced into many vectors, for example, plasmids, retrovirus, lentivirus; adenovirus. But specific designs are not disclosed.

Патент US 8329462 касается лентивирусных векторов, которые являются безопасными, эффективными и очень мощными для экспрессии трансгенов, например, эритропоэтина, интегрина для генотерапии человека в клетках крови. Лентивирусные векторы включают промотор, такой как EF1.alpha, PGK, gp91hox, clotting Factor IX, a clotting Factor V111, инсулин, a PDX1, CD11, CD4, CD2mra gp47. He раскрывается возможность экспрессии CD47.US 8,329,462 relates to lentiviral vectors that are safe, effective, and very powerful for the expression of transgenes, for example, erythropoietin, integrin for human gene therapy in blood cells. Lentiviral vectors include a promoter such as EF1.alpha, PGK, gp91hox, clotting Factor IX, a clotting Factor V111, insulin, a PDX1, CD11, CD4, CD2mra gp47. He revealed the possibility of expression of CD47.

Техническая задача состояла в создании вектора для получения высокопродуктивных и стабильных систем экспрессии рекомбинантных белков в клетках млекопитающих, в частности в клетках HEK293.The technical task was to create a vector for obtaining highly productive and stable expression systems of recombinant proteins in mammalian cells, in particular in HEK293 cells.

В основе изобретения лежит разработанный авторами плазмидный лентивирусный ДНК вектор (фиг. 1), включающий цитомегаловирусный промотор, обеспечивающий высокий уровень продукции мРНК, последовательность внеклеточного домена рецептора CD47, участок распознавания и расщепления протеазой TEV (tobacco etch virus), последовательность гена tagRFP - красного флуоресцентного белка, позволяющего отсортировать только клетки содержащие вставки целевой последовательности. Все три последовательности находятся в одной рамке считывания под контролем данного промотора.The invention is based on the plasmid lentiviral DNA vector developed by the authors (Fig. 1), which includes a cytomegalovirus promoter that provides a high level of mRNA production, a CD47 receptor extracellular domain sequence, a TEV protease recognition and cleavage site, tobacco etch virus tagRFP gene sequence - red fluorescence a protein that allows you to sort only cells containing inserts of the target sequence. All three sequences are in the same reading frame under the control of this promoter.

Последовательность CD47 (SEQ ID NO 1):The sequence of CD47 (SEQ ID NO 1):

Figure 00000001
Figure 00000001

Последовательность цитомегаловирусного промотора (SEQ ID NO 2):The sequence of the cytomegalovirus promoter (SEQ ID NO 2):

Figure 00000002
Figure 00000002

Последовательность сайта узнавания протеазы TEV (SEQ ID NO 3):The sequence of the TEV protease recognition site (SEQ ID NO 3):

Figure 00000003
Figure 00000003

Нуклеотидная последовательность, кодирующая красный флуоресцентный белок tagRFP (SEQ ID NO 4):The nucleotide sequence encoding a red fluorescent tagRFP protein (SEQ ID NO 4):

Figure 00000004
Figure 00000004

Нуклеотидная последовательность, кодирующая 10 остатков гистидина (SEQ ID NO 5):The nucleotide sequence encoding 10 histidine residues (SEQ ID NO 5):

Figure 00000005
Figure 00000005

Нуклеотидная последовательность, кодирующая слитой белок, включающий участки SEQ ID NO 1, SEQ ID NO 3, SEQ ID NO 4 и SEQ ID NO 5 (SEQ ID NO 6):The nucleotide sequence encoding a fusion protein, including sections of SEQ ID NO 1, SEQ ID NO 3, SEQ ID NO 4 and SEQ ID NO 5 (SEQ ID NO 6):

Figure 00000006
Figure 00000006

Термин «экспрессионный вектор» означает плазмидную ДНК, содержащую все необходимые генетические элементы для экспрессии внедренного в нее целевого гена, например, промотор и терминатор, и элементы для амплификации экспрессионной кассеты и отбора клонов с множественными копиями экспрессионной кассеты в геноме. Размер вектора - 8015 bp (пар оснований).The term "expression vector" means plasmid DNA containing all the necessary genetic elements for the expression of the target gene embedded in it, for example, a promoter and terminator, and elements for amplification of the expression cassette and selection of clones with multiple copies of the expression cassette in the genome. The vector size is 8015 bp (base pairs).

Полная последовательность встраиваемого в хромосому клетки фрагмента включает в себя следующие элементы:The complete sequence of the fragment inserted into the chromosome of the cell includes the following elements:

- 5' и 3' LTR - длинные концевые повторы - последовательности, используемые вирусом для встраивания собственного генома в геном хозяина путем гомологичной рекомбинации.- 5 'and 3' LTR - long terminal repeats - sequences used by the virus to integrate its own genome into the host genome by homologous recombination.

- Центральный полипуриновый тракт (сРРТ) - обеспечивает проникновение целевой последовательности в ядра митотически неактивных клеток.- Central polypurine tract (sRPT) - ensures the penetration of the target sequence into the nuclei of mitotically inactive cells.

- Посттранскрипционный регуляторый элемент (WPRE) - регуляторная область, усиливающая экспрессию целевой последовательности.- Post-transcriptional regulatory element (WPRE) is a regulatory region that enhances the expression of the target sequence.

- Козак - консенсусная последовательность, необходимая для посадки рибосом и инициации трансляции мРНК.- Kozak - the consensus sequence necessary for landing ribosomes and initiating translation of mRNA.

- CD47 - последовательность внеклеточного домена CD47- CD47 - the sequence of the extracellular domain of CD47

- TEV - сайт расщепления протеазой TEV (tobacco etch virus)- TEV - TEV protease cleavage site (tobacco etch virus)

- tagRFP - красный флуоресцентный белок, выступает в качестве селективного маркера- tagRFP - red fluorescent protein, acts as a selective marker

- НТ – последовательность, включающая 10 остатков гистидина, необходимая для хроматографической очистки полученного белка- NT - a sequence including 10 histidine residues necessary for chromatographic purification of the obtained protein

Вектор был получен с использованием стандартных методов генной инженерии, коммерчески доступных плазмид и химически синтезированных олигонуклеотидов (Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis Т. Molecular Cloning. 2nd ed. New York, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1989) путем конструирования новой экспрессионной лентивирусной плазмидной ДНК (фиг. 1),The vector was obtained using standard genetic engineering methods, commercially available plasmids and chemically synthesized oligonucleotides (Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. Molecular Cloning. 2nd ed. New York, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1989) by constructing a new expression lentiviral plasmid DNA (Fig. 1),

Настоящее изобретение предназначено для получения высокопродуктивных и стабильных систем экспрессии рекомбинантного человеческого рецептора CD47 в клетках млекопитающих с целью дальнейшего производства очищенного белка CD47. Технический результат достигается путем введения в клетки полученной лентивирусной конструкции, содержащей регуляторные элементы для гетерологичной экспрессии рекомбинантного белка, высокочастотной интеграции заданной последовательности и селективного маркера, позволяющего отследить качество и количество таких интеграций. Данная векторная система позволяет практически моментально отобрать нужные клоны - клетки содержащие вставку. Количество вставок и, следовательно, общее количество синтезируемого белка может быть определено по интенсивности свечения красного флуоресцентного белка tagRFP. Сортировка клеток производится методом клеточного сортинга на любом подходящем для этого оборудовании. В дальнейшем, в процессе очистки белковых молекул, слитые последовательности CD47 и флуоресцентного белка могут быть разделены путем обработки очищенного препарата протеазой TEV. После чего целевой белок может быть очищен от примесей методом хроматографического разделения.The present invention is intended to provide highly productive and stable expression systems for the recombinant human CD47 receptor in mammalian cells with the goal of further producing purified CD47 protein. The technical result is achieved by introducing into the cells the obtained lentiviral construct containing regulatory elements for heterologous expression of the recombinant protein, high-frequency integration of a given sequence and a selective marker that allows you to track the quality and quantity of such integrations. This vector system allows you to almost instantly select the desired clones - cells containing the insert. The number of inserts and, consequently, the total amount of synthesized protein can be determined by the intensity of the glow of the red fluorescent tagRFP protein. Cell sorting is performed by cell sorting using any suitable equipment. Subsequently, during the purification of protein molecules, the fusion sequences of CD47 and fluorescent protein can be separated by treating the purified preparation with TEV protease. Then the target protein can be purified from impurities by chromatographic separation.

Выращивание клеток, выделение и очистка целевого белка из культуральной или подобной ей жидкости может быть осуществлена стандартным способом культивирования. Питательная среда, используемая для культивирования, может быть как синтетической, так и натуральной, при условии, что указанная среда содержит источники углерода, азота, минеральные добавки и, если необходимо, соответствующее количество питательных добавок, необходимых для роста клеток. В качестве источника углерода могут использоваться различные углеводы, такие как глюкоза или сахароза и другие органические кислоты. В качестве источника азота могут использоваться различные неорганические соли аммония, такие как аммиак и сульфат аммония, другие соединения азота, такие как амины, природные источники азота. В качестве минеральных добавок могут использоваться фосфат калия, сульфат магния, хлорид натрия, сульфат железа, сульфат марганца, хлорид кальция и подобные им соединения. В качестве витаминов могут использоваться тиамин, дрожжевой экстракт и т.п.Cell growth, isolation and purification of the target protein from a culture or similar fluid can be carried out by a standard cultivation method. The culture medium used for cultivation can be either synthetic or natural, provided that the medium contains sources of carbon, nitrogen, mineral additives and, if necessary, an appropriate amount of nutritional supplements necessary for cell growth. Various carbohydrates such as glucose or sucrose and other organic acids can be used as a carbon source. As the nitrogen source, various inorganic ammonium salts, such as ammonia and ammonium sulfate, other nitrogen compounds, such as amines, natural sources of nitrogen, can be used. As mineral additives, potassium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, iron sulfate, manganese sulfate, calcium chloride and the like can be used. As vitamins, thiamine, yeast extract, and the like can be used.

Выращивание может осуществляться на стандартной среде DMEM, содержащей 10% эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота, 4 мМ L-глутамина, 1 мМ пирувата натрия, стрептомицин/ пенициллин в концентрации 100 мкг/мл и 100 ед/мл соответственно, pH 8,1±0,1 в аэробных условиях, предпочтительно с повышенным содержанием CO2 (5%), таких как перемешивание культуральной жидкости в колбах, при температуре 37°C. Для продукции достаточного количества белка требуется в среднем от 3 до 5 суток культивации.Cultivation can be carried out on standard DMEM medium containing 10% bovine fetal serum, 4 mM L-glutamine, 1 mM sodium pyruvate, streptomycin / penicillin at a concentration of 100 μg / ml and 100 u / ml, respectively, pH 8.1 ± 0 , 1 under aerobic conditions, preferably with a high CO2 content (5%), such as stirring the culture fluid in the flasks, at a temperature of 37 ° C. For the production of a sufficient amount of protein, an average of 3 to 5 days of cultivation is required.

Для испытания изобретения, представленного в п. 1 Формулы изобретения, введение вектора в клетки трансформированного эпителия почки человека (клетки HEK293T) проводили с помощью наборов для липофекции фирмы Invitrogene (LipofectAMINE Plus). Одновременно с лентивирусными конструкциями вводили три упаковывающие плазмиды: pREV, pGAG и pVSV-G, которые кодируют, соответственно, обратную транскриптазу, белок GAG вируса иммунодефицита человека (ВИЧ1) и G-белок вируса везикулярного стоматита. Оптимальное соотношение плазмид при трансфекции, дающее максимальные титры рекомбинантных вирионов, определяли экспериментально (вектор : pREV : pGAG : pVSV - G = 2:4:2:1), после чего эффективность трансфекции была оценена визуально с помощью флуоресцентного микроскопа (фиг.2). Рекомбинантные вирионы собирали в течение 72 часов с интервалами в 8 часов. Супернатанты объединяли и вирионы осаждали 12% полиэтиленгликолем при 4°C 12 часов с последующим центрифугированием в течение 10 минут при 5000 об/мин. Вирионы затем суспендировали в свежей среде (1/10 от исходного объема) и фильтровали через стерилизующую насадку для шприца. Стерильные вирионы расфасовывали на порции и хранили в заморозке при -70°C. Для введения вектора в клетки с целью экспрессии белка CD47 были использованы перевиваемые клетки почки эмбриона человека HEK293T. Через 72 часа инфицированные клетки подвергались сортировке на клеточном сортере, в результате которой отбиралась фракция наиболее яркосветящихся клеток, в которые встроилось наибольшее количество копий конструкции. Отобранные клетки наращивались в необходимом количестве, после чего из них был выделен и очищен на хроматографической колонке белок CD47 (фиг. 3). Полученная клеточная линия с введенной генетической конструкцией может быть заморожена и использована в дальнейшем для получения следующих партий белка, поскольку в отличие от обычных экспрессионных конструкций, после введения которых экспрессия целевого белка постепенно "затухает", клетки экспрессирующие лентивирусный вектор, описанный в п. 1 Формулы изобретения сохраняют изначальный, стабильно высокий уровень экспрессии целевого белка. Уровень экспрессии CD47 в клетках с введенным вектором pLCMV-CD47-TEV-tRFP оценивался методом ELISA каждые 10 дней на протяжении 50 дней в сравнении с клетками, где экспрессировался конструкт pLCMV-CD47-tRFP (фиг. 4).To test the invention presented in paragraph 1 of the claims, the vector was introduced into transformed human kidney epithelial cells (HEK293T cells) using Invitrogene lipofection kits (LipofectAMINE Plus). Three packaging plasmids were introduced simultaneously with lentiviral constructs: pREV, pGAG and pVSV-G, which encode, respectively, reverse transcriptase, human immunodeficiency virus (GAG1) GAG protein and vesicular stomatitis virus G-protein. The optimal ratio of plasmids during transfection, giving the maximum titers of recombinant virions, was determined experimentally (vector: pREV: pGAG: pVSV - G = 2: 4: 2: 1), after which the efficiency of transfection was visually evaluated using a fluorescence microscope (figure 2) . Recombinant virions were collected for 72 hours at 8-hour intervals. The supernatants were combined and the virions were precipitated with 12% polyethylene glycol at 4 ° C for 12 hours, followed by centrifugation for 10 minutes at 5000 rpm. The virions were then suspended in fresh medium (1/10 of the original volume) and filtered through a sterilizing nozzle for a syringe. Sterile virions were packaged and stored frozen at -70 ° C. The HEK293T human embryo kidney cells were used to introduce the vector into cells for expression of the CD47 protein. After 72 hours, the infected cells were sorted on a cell sorter, as a result of which a fraction of the most brightly luminous cells was selected, into which the largest number of copies of the construct was embedded. The selected cells were grown in the required amount, after which CD47 protein was isolated and purified on a chromatographic column (Fig. 3). The resulting cell line with the introduced genetic construct can be frozen and used to obtain the following batches of protein, because, in contrast to the usual expression constructs, after the introduction of which the expression of the target protein gradually fades, the cells expressing the lentiviral vector described in paragraph 1 of the Formula the inventions retain the initial, stably high level of expression of the target protein. The expression level of CD47 in cells with the introduced vector pLCMV-CD47-TEV-tRFP was evaluated by ELISA every 10 days for 50 days in comparison with cells where the construct pLCMV-CD47-tRFP was expressed (Fig. 4).

Claims (10)

1. Экспрессионный плазмидный лентивирусный вектор для гетерологичной экспрессии рекомбинантного человеческого белка CD47 в клетках млекопитающих, характеризующийся тем, что он включает цитомегаловирусный промотор, обеспечивающий высокий уровень продукции мРНК, следующую за ним нуклеотидную последовательность, кодирующую внеклеточный домен рецептора CD47 (SEQ ID NO: 1), соединенную с последовательностью, кодирующей пептидный участок распознавания и расщепления протеазой TEV (tobacco etch virus), соединенный с нуклеотидной последовательностью гена tagRFP, кодирующего красный флуоресцентный белок, позволяющий отсортировать только клетки, содержащие вставки целевой последовательности.1. Expression plasmid lentiviral vector for heterologous expression of recombinant human CD47 protein in mammalian cells, characterized in that it includes a cytomegalovirus promoter that provides a high level of mRNA production, followed by a nucleotide sequence encoding the extracellular domain of the CD47 receptor (SEQ ID NO: 1) linked to a sequence encoding a peptide region for the recognition and cleavage of the TEV protease (tobacco etch virus) linked to the nucleotide sequence of the tagRFP gene encoding a red fluorescent protein, which allows you to sort only cells containing inserts of the target sequence. 2. Плазмидный лентивирусный ДНК вектор по п. 1, характеризующийся тем, что полная последовательность встраиваемого в хромосому клетки фрагмента включает в себя следующие элементы:2. Plasmid lentiviral DNA vector according to claim 1, characterized in that the complete sequence of the fragment inserted into the chromosome of the cell includes the following elements: 5' и 3' LTR - длинные концевые повторы - последовательности, используемые вирусом для встраивания собственного генома в геном хозяина при помощи вирусной интегразы;5 'and 3' LTR — long terminal repeats — sequences used by the virus to integrate its own genome into the host genome using viral integrase; центральный полипуриновый тракт (сРРТ), обеспечивающий проникновение целевой последовательности в ядра митотически неактивных клеток;central polypurine tract (cPPT), which ensures the penetration of the target sequence into the nuclei of mitotically inactive cells; посттранскрипционный регуляторый элемент (WPRE) - регуляторная область, усиливающая экспрессию целевой последовательности;post-transcriptional regulatory element (WPRE) - a regulatory region that enhances the expression of the target sequence; Козак - консенсусная последовательность, необходимая для посадки рибосом и инициации трансляции мРНК;Kozak - the consensus sequence necessary for landing ribosomes and initiating translation of mRNA; CD47 - последовательность внеклеточного домена CD47;CD47 — CD47 extracellular domain sequence; TEV - сайт расщепления протеазой TEV (tobacco etch virus);TEV — TEV protease cleavage site (tobacco etch virus); tagRFP - красный флуоресцентный белок, выступающий в качестве селективного маркера;tagRFP is a red fluorescent protein that acts as a selective marker; НТ - последовательность, включающая 10 остатков гистидина, необходимая для хроматографической очистки полученного белка.NT is a sequence of 10 histidine residues necessary for chromatographic purification of the obtained protein.
RU2015156511A 2015-12-29 2015-12-29 Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47 RU2627181C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156511A RU2627181C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156511A RU2627181C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015156511A RU2015156511A (en) 2017-07-03
RU2627181C2 true RU2627181C2 (en) 2017-08-03

Family

ID=59309476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015156511A RU2627181C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627181C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707535C2 (en) * 2017-12-28 2019-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Genetic construct coding structure of t-cell chimeric receptor based on single-chain vhh antibodies specific to tumour receptor cd47 for the targeted immunotherapy of malignant growths

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8329462B2 (en) * 2000-11-13 2012-12-11 Research Development Foundation Methods and compositions relating to improved lentiviral vectors and their applications
US8562997B2 (en) * 2008-01-15 2013-10-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods of treating acute myeloid leukemia by blocking CD47
RU2012123633A (en) * 2012-06-08 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской академии наук CELL LINE B16-TR23K AND METHOD OF ITS USE FOR RESEARCHES IN EXPERIMENTAL ONCOLOGY
RU2569185C2 (en) * 2010-01-25 2015-11-20 Аллерган, Инк. Method for intracellular conversion of single-stranded proteins into their double-stranded form

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8329462B2 (en) * 2000-11-13 2012-12-11 Research Development Foundation Methods and compositions relating to improved lentiviral vectors and their applications
US8562997B2 (en) * 2008-01-15 2013-10-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods of treating acute myeloid leukemia by blocking CD47
RU2569185C2 (en) * 2010-01-25 2015-11-20 Аллерган, Инк. Method for intracellular conversion of single-stranded proteins into their double-stranded form
RU2012123633A (en) * 2012-06-08 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской академии наук CELL LINE B16-TR23K AND METHOD OF ITS USE FOR RESEARCHES IN EXPERIMENTAL ONCOLOGY

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BROWN E.J. et al., Integrin-associated protein (CD47) and its ligands, Trends in cell biology, 2001, v. 11, n. 3, p. 130-135. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707535C2 (en) * 2017-12-28 2019-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Genetic construct coding structure of t-cell chimeric receptor based on single-chain vhh antibodies specific to tumour receptor cd47 for the targeted immunotherapy of malignant growths

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015156511A (en) 2017-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11046975B2 (en) Bicistronic expression vector for antibody expression and method for producing antibody using same
JP6538716B2 (en) MND promoter chimeric antigen receptor
CN114127091B (en) Tumor neoantigen polypeptide and application thereof
JP7289562B2 (en) Anti-BCMA single domain antibody and its application
WO2021249549A1 (en) Chimeric antigen receptor and use thereof
CN110913871A (en) Generation of mammalian T cell activation-inducible synthetic promoters (SYN + PRO) to improve T cell therapy
CA2920408A1 (en) Minicircle dna recombinant parental plasmid having genetically engineered antibody gene expression cassette, a minicircle dna having the expression cassette, and applications
US20230279389A1 (en) Recombinant nucleic acid molecule and application thereof in preparation of circular rna
US20220127637A1 (en) Transcriptional regulatory element and its use in enhancing the expression of heterologous protein
RU2627181C2 (en) Expressional plasmid lentiviral vector for heterological expression of recombinant human protein cd47
CN110551729A (en) Fugu rubripes interleukin 15 receptor gene IL-15R alpha and application thereof
RU2646111C2 (en) Expression plasmid lentiviral vector for heterological expression of human cd44 recombinant protein
CN111088323A (en) Cell SELEX method for screening transmembrane target protein aptamer, transmembrane target protein aptamer and application of transmembrane target protein aptamer
WO2010038145A2 (en) Kit for the optimisation of protein synthesis/secretion
CN111925998A (en) System for simulating SARS-CoV-2 infection and its preparation method and application
RU2656142C1 (en) Recombinant plasmid dna pbipr-abiga1fi6-ht for obtaining recombinant immunoglobulin a igoth iga1
KR20230040364A (en) Chimeric antigen receptors and uses thereof
CN108440671B (en) Anti-tumor polypeptide derived from FOXM1 protein
Xu et al. High-level expression of recombinant IgG1 by CHO K1 platform
CN117552115B (en) Universal antigen peptide library for inducing tumor specific immune response and application thereof
US20240018481A1 (en) Recombinant cho cell, construction method therefor, and detection system and method using same
WO2023125813A1 (en) Anti-mesothelin nanobody chimeric antigen receptor and use thereof
WO2023236954A1 (en) Pd-1 variant and use thereof
Manicone et al. Expression of HTLV-1 Genes in T-Cells Using RNA Electroporation
US20240131070A1 (en) Antigen recognizing receptors targeting upar and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210630

Effective date: 20210630