RU2644663C2 - Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals - Google Patents

Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals Download PDF

Info

Publication number
RU2644663C2
RU2644663C2 RU2015148624A RU2015148624A RU2644663C2 RU 2644663 C2 RU2644663 C2 RU 2644663C2 RU 2015148624 A RU2015148624 A RU 2015148624A RU 2015148624 A RU2015148624 A RU 2015148624A RU 2644663 C2 RU2644663 C2 RU 2644663C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hsp70
milk
transgenic animals
protein
human
Prior art date
Application number
RU2015148624A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015148624A (en
Inventor
Михаил Борисович Евгеньев
Давид Григорьевич Гарбуз
София Георгиевна Георгиева
Вадим Львович Карпов
Алексей Николаевич Краснов
Наталия Валерьевна Сошникова
Алексей Васильевич Дейкин
Ярослав Георгиевич Гурский
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб 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 Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран) filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук (Имб Ран)
Priority to RU2015148624A priority Critical patent/RU2644663C2/en
Publication of RU2015148624A publication Critical patent/RU2015148624A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2644663C2 publication Critical patent/RU2644663C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2217/00Genetically modified animals
    • A01K2217/20Animal model comprising regulated expression system
    • A01K2217/206Animal model comprising tissue-specific expression system, e.g. tissue specific expression of transgene, of Cre recombinase
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2267/00Animals characterised by purpose
    • A01K2267/01Animal expressing industrially exogenous proteins
    • 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
    • C12N15/8509Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells for producing genetically modified animals, e.g. transgenic
    • C12N2015/8518Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells for producing genetically modified animals, e.g. transgenic expressing industrially exogenous proteins, e.g. for pharmaceutical use, human insulin, blood factors, immunoglobulins, pseudoparticles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, specifically to the recombinant production of human heat shock protein 70 (HSP70), and can be used to produce HSP70 in milk of transgenic animals. Based on expression vector pBCl1, an expression plasmid pHSP70 with a size of 16912 bp is obtained, with the map shown in Fig. 1, which contains the human HSP70 gene and encodes the lactoferrinsignal sequence.
EFFECT: invention makes it possible to obtain a high titer of human HSP70 having chaperone properties typical for native human HSP70 in milk of transgenic animals.
1 cl, 6 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к биотехнологии, молекулярной биофармакологии и может быть использовано для получения биологически активного белка теплового шока 70 (БТШ70) с использованием генно-инженерно модифицированных животных в качестве биореакторов. Белки теплового шока 70 играют важнейшую роль в развитии организма млекопитающих в нормальных условиях и при различных стрессовых воздействиях, и в перспективе могут быть использованы в качестве терапевтического средства для лечения некоторых форм нейродегенеративных заболеваний человека, связанных с неправильным синтезом и укладкой белков («протеинопатии»), а также при сепсисе (1, 2). Поэтому наработка эукариотического БТШ70 в количествах, достаточных для дальнейшего применения в терапии, является важной задачей.The invention relates to biotechnology, molecular biopharmacology and can be used to obtain biologically active heat shock protein 70 (HSP70) using genetically modified animals as bioreactors. Heat shock proteins 70 play a crucial role in the development of a mammalian organism under normal conditions and under various stressful effects, and in the future can be used as a therapeutic agent for the treatment of certain forms of human neurodegenerative diseases associated with improper protein synthesis and folding (“proteinopathy”) , as well as with sepsis (1, 2). Therefore, the production of eukaryotic HSP70 in quantities sufficient for further use in therapy is an important task.

Белки теплового шока играют важную роль для обеспечения гомеостаза организма на всех стадиях его развития, особенно в случае воздействия стресса, токсинов, радиации, сублетальной температуры, ацидоза, гипоксии или гипероксии, энергетического истощения клетки, а также при старении и микробных инфекциях.Heat shock proteins play an important role in ensuring homeostasis of the body at all stages of its development, especially in the case of exposure to stress, toxins, radiation, sublethal temperature, acidosis, hypoxia or hyperoxia, energy depletion of the cell, as well as aging and microbial infections.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время достаточно подробно изучены основные функции внутриклеточных стрессовых белков, которые обычно называют белками теплового шока (БТШ), связанные с участием этих молекул в процессах синтеза, фолдинга, транспорта, репарации внутриклеточных протеинов (шаперонные функции) и их важной ролью в системе защиты клеток от повреждающих воздействий внешней среды (протективные функции). Особо важную роль в гомеостазе клетки в норме и при различных вредных воздействиях играет древнее и весьма консервативное семейство белков теплового шока с молекулярной массой 70 килодальтон (БТШ70). В настоящее время известно более 10 представителей БТШ70 эукариот. Описаны также бактериальные ортологи БТШ70 (3). Структура и функции БТШ70 в настоящее время хорошо изучены. У этого семейства белков аминоконцевая часть молекулы содержит консервативный АТФазный домен (44 кДа), а в карбокситерминальной части молекулы локализован субстрат-связывающий домен (~25 кДа), необходимый для узнавания и связывания БТШ70 с полипептидами. Эти домены необходимы для эффективного связывания и транспортировки самых различных клеточных белков в норме и при различных патологиях.At present, the basic functions of intracellular stress proteins, which are usually called heat shock proteins (HSPs), associated with the participation of these molecules in the processes of synthesis, folding, transport, repair of intracellular proteins (chaperone functions) and their important role in the cell protection system, have been studied in sufficient detail. from damaging environmental influences (protective functions). A particularly important role in normal cell homeostasis under normal and various harmful effects is played by the ancient and very conservative family of heat shock proteins with a molecular weight of 70 kilodaltons (HSP70). Currently, more than 10 representatives of HSP70 eukaryotes are known. HSP70 bacterial orthologs have also been described (3). The structure and functions of HSP70 are currently well understood. In this family of proteins, the amino-terminal part of the molecule contains a conserved ATPase domain (44 kDa), and the substrate-binding domain ( ~ 25 kDa) necessary for recognition and binding of HSP70 to polypeptides is localized in the carboxyterminal part of the molecule. These domains are necessary for the efficient binding and transport of a wide variety of cellular proteins under normal conditions and with various pathologies.

Основными функциями белков семейства БТШ70 являются повышение клеточной термотолерантности к целому спектру повреждающих факторов, включая тепловой шок, гипоксию и пр. БТШ70 участвует в ренатурации и поддержании целостности структуры клеточных белков и обладает выраженным антиапоптотическим действием. Помимо этого он участвует в деградации белков с нарушенной структурой, препятствует образованию белковых агрегатов внутри клетки, а также играет важную роль в процессах ассоциации-диссоциации белков, а также их транслокации через мембраны внутриклеточных компартментов и органелл (4, 5).The main functions of the HSP70 family proteins are to increase cellular thermotolerance to a whole range of damaging factors, including heat shock, hypoxia, etc. HSP70 is involved in renaturation and maintaining the integrity of the structure of cellular proteins and has a pronounced antiapoptotic effect. In addition, it participates in the degradation of proteins with impaired structure, prevents the formation of protein aggregates inside the cell, and also plays an important role in the processes of association-dissociation of proteins, as well as their translocation through the membranes of intracellular compartments and organelles (4, 5).

Важнейшими функциями БТШ70 являются способность этих белков предотвращать образование агрегатов поврежденных и/или денатурированных белков, а также способность выступать в роли носителей иммуногенных пептидов. В частности, зарегистрирована поверхностная локализация БТШ70 у ряда линий опухолевых клеток, у вирус-инфицированных лимфоцитов, у активированных макрофагов и Т-лимфоцитов, а также обнаружено существование свободного БТШ70 в межклеточном пространстве (6). На основе иммуноадъювантных свойств БТШ70 интенсивно ведутся исследования по разработке вакцин для иммунотерапии злокачественных опухолей (7).The most important functions of HSP70 are the ability of these proteins to prevent the formation of aggregates of damaged and / or denatured proteins, as well as the ability to act as carriers of immunogenic peptides. In particular, surface localization of HSP70 was detected in a number of tumor cell lines, in virus-infected lymphocytes, in activated macrophages and T-lymphocytes, and the existence of free HSP70 in the intercellular space was also detected (6). Based on the immunoadjuvant properties of HSP70, studies are underway to develop vaccines for the immunotherapy of malignant tumors (7).

Рядом исследователей были разработаны продуценты для наработки рекомбинантных аналогов белков теплового шока БТШ70 патенты США №№6,524.825 (опубл. 25.02.2003 г.); 5,919,620 (опубл. 06.07.1999 г.).A number of researchers have developed producers for the production of recombinant analogues of heat shock proteins HSP70 US Pat. Nos. 6,524,825 (publ. February 25, 2003); 5,919,620 (published on July 6, 1999).

Известна генетическая конструкция и метод для наработки БТШ70 в различных органах и в том числе в молочных железах (патент US 2005260746 А1). Данный патент отличается от заявленного тем, что в качестве трансгенного животного используется свинья, при этом структурные элементы конструкции включают в себя БТШ70 поставленный под контроль цитомегаловирусного энхансера и промотора. Полученный химерный ген содержит также сигнал полиаденилирования SV40. Трансгенные свиньи, содержащие такую конструкцию экспрессируют БТШ70 во всех органах, а не селективно в молоке, что обеспечивает полученная нами конструкция.Known genetic design and method for producing HSP70 in various organs, including the mammary glands (patent US 2005260746 A1). This patent differs from the claimed one in that a pig is used as a transgenic animal, while structural elements of the structure include HSP70 placed under the control of the cytomegalovirus enhancer and promoter. The resulting chimeric gene also contains the SV40 polyadenylation signal. Transgenic pigs containing such a construct express HSP70 in all organs, and not selectively in milk, which ensures the construct we have obtained.

В своей работе мы использовали один из эффективных эукариотических векторов рВС1, предназначенный для создания экспрессионных конструкций для последующей продукции белков интереса в молоке трансгенных животных. Этот вектор и подробности работы с ним описаны в инструкции к киту («рВС1 Milk Expression Vector Kit for the Expression of Recombinant Proteins in the Milk of Transgenic Mice».In our work, we used one of the effective eukaryotic vectors pBC1, designed to create expression constructs for subsequent production of proteins of interest in the milk of transgenic animals. This vector and details of working with it are described in the instructions for the whale (“pBC1 Milk Expression Vector Kit for the Expression of Recombinant Proteins in the Milk of Transgenic Mice”.

Использованная в настоящем патенте конструкция кроме рВС1 вектора содержит в своем составе сигнальный пептид лактоферрина человека, для секреции белка интереса (БТШ70) в молоко трансгенных животных.The design used in this patent, in addition to the pBC1 vector, contains the signal peptide of human lactoferrin for the secretion of the protein of interest (HSP70) in the milk of transgenic animals.

Важным преимуществом полученной конструкции является то, что нам удалось клонировать сигнальную последовательность лактоферрина «встык», что позволяет получать высокий титр белка (БТШ70) без лишних аминокислот.An important advantage of the resulting design is that we were able to clone the lactoferrin “butt” signal sequence, which allows us to obtain a high protein titer (HSP70) without extra amino acids.

В патенте на изобретение РФ №2294210 (опубл. 13.05.2005 г.) нами предложено использовать рекомбинантный человеческий БТШ70 в качестве защиты от ряда опасных поражающих факторов.In the patent for the invention of the Russian Federation No. 2294210 (publ. May 13, 2005), we proposed the use of recombinant human HSP70 as protection against a number of dangerous damaging factors.

В настоящее время большой интерес исследователей вызывают функции БТШ70 как молекул межклеточной сигнализации, способных вызывать продукцию цитокинов клетками иммунной системы путем рецептор-опосредуемых взаимодействий. Другие исследования показали, что иммунизация препаратами БТШ70, выделенными из опухолевых и инфицированных вирусами клеток, вызывает специфический антиопухолевый и антивирусный клеточный иммунный ответ. Специфичность такого ответа обусловлена способностью БТШ70 связывать различные белки и пептиды (в т.ч. онко- и вирусные пептиды) и доставлять их антиген-презентирующим клеткам. Возможность образования комплексов БТШ70 с белковыми антигенами in vitro позволила создавать на их основе противоопухолевые и противовирусные вакцины.Currently, researchers are of great interest to the functions of HSP70 as intercellular signaling molecules that can cause the production of cytokines by cells of the immune system through receptor-mediated interactions. Other studies have shown that immunization with HSP70 preparations isolated from tumor and virus-infected cells causes a specific antitumor and antiviral cellular immune response. The specificity of this response is due to the ability of HSP70 to bind various proteins and peptides (including cancer and viral peptides) and deliver them to antigen-presenting cells. The possibility of the formation of HSP70 complexes with protein antigens in vitro allowed the development of antitumor and antiviral vaccines on their basis.

В последние десятилетия на клеточных и животных моделях (мыши, крысы) было показано, что рекомбинантный БТШ70 проявляет достоверные защитные свойства при сепсисе, вызываемом бактериальными токсинами, а также при различных видах нейродегенеративных заболеваний. Эти работы проводили на моделях грызунов (6, 7).In recent decades, in cellular and animal models (mice, rats), it has been shown that recombinant HSP70 exhibits reliable protective properties in sepsis caused by bacterial toxins, as well as in various types of neurodegenerative diseases. These works were carried out on rodent models (6, 7).

Природные белковые препараты БТШ70 млекопитающих были выделены из опухолевых и нормальных мышечных тканей. При этом накапливали и гомогенизировали ткани, экстрагировали целевой белок, а также фракционировался препарат с помощью нескольких хроматографических стадий, с очисткой на колонках с АТФ-сефарозой. Получение препарата белка БТШ70 из органов и тканей человека крайне не эффективно и опасно с точки зрения риска контаминации, в т.ч. вирусами, а также бактериальными токсинами.Natural protein preparations of HSP70 mammals were isolated from tumor and normal muscle tissue. At the same time, tissues were accumulated and homogenized, the target protein was extracted, and the preparation was fractionated using several chromatographic steps, with purification on ATP-Sepharose columns. Obtaining the HSP70 protein preparation from human organs and tissues is extremely ineffective and dangerous in terms of the risk of contamination, including viruses, as well as bacterial toxins.

Генно-инженерные методы позволяют в настоящее время нарабатывать аналитические количества БТШ70 в бактериях, необходимые для исследования различных функций белка и работы с модельными животными. Однако нарабатываемые в бактериях препараты БТШ70 не претерпевают пост-трансляционных модификаций, имеющих место в эукариотических клетках и могут содержать бактериальные токсины.Genetic engineering methods currently allow producing analytical quantities of HSP70 in bacteria, which are necessary for studying various protein functions and working with model animals. However, HSP70 drugs produced in bacteria do not undergo post-translational modifications that occur in eukaryotic cells and may contain bacterial toxins.

Отметим, что целевые белки и в том числе БТШ70 в принципе можно нарабатывать в различных эукариотических и прокариотических системах.Note that the target proteins, including HSP70, in principle, can be produced in various eukaryotic and prokaryotic systems.

Известно, что в мире существует три основных стратегии получения рекомбинантных белков человека (посредством экспрессии а) в бактериальных системах, б) в культуре клеток животных, в) с использованием в качестве биореактора трансгенных животных. Каждый из этих подходов имеет свои преимущества и недостатки, но по экономической эффективности производство белков на основе трансгенных животных значительно превосходит другие методы.It is known that in the world there are three main strategies for producing recombinant human proteins (through expression of a) in bacterial systems, b) in animal cell culture, c) using transgenic animals as a bioreactor. Each of these approaches has its advantages and disadvantages, but in terms of economic efficiency, the production of proteins based on transgenic animals is significantly superior to other methods.

При наработке белков в трансгенных животных, например, в молоке, ген данного белка клонируется в конструкцию под промотором генов казеина, лактоферрина или генов других «молочных» белков. Таким образом, данная конструкция экспрессируется только в молочной железе животного. Кроме того, целевой белок несет на своем С-конце слитый пептид, обеспечивающий его выход в молоко. Таким образом, трансгенные животные синтезируют целевой белок в молоко, из которого его далее можно очистить. Хотя белки, синтезируемые в молоко, обычно гликозилированы, ранее было показано, что это не влияет на свойства секретеруемых в норме белков, таких как лизоцим или лактоферрин.When proteins are produced in transgenic animals, for example, in milk, the gene of this protein is cloned into the construct under the promoter of casein, lactoferrin or other “milk” protein genes. Thus, this construct is expressed only in the mammary gland of the animal. In addition, the target protein carries a fusion peptide at its C-terminus, which ensures its release into milk. Thus, transgenic animals synthesize the target protein into milk, from which it can then be purified. Although the proteins synthesized into milk are usually glycosylated, it was previously shown that this does not affect the properties of normally secreted proteins, such as lysozyme or lactoferrin.

Изобретательской задачей данной заявки на получение патента является разработка способа получения биологически активного белка человека БТШ70 в препаративных количествах для использования в качестве потенциального лекарственного средства.The inventive objective of this patent application is to develop a method for producing biologically active human protein HSP70 in preparative quantities for use as a potential drug.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение биологически активного, рекомбинантного человеческого БТШ70, экспрессируемого в молоке трансгенных мышей.The technical result of the present invention is the preparation of biologically active, recombinant human HSP70 expressed in the milk of transgenic mice.

Вывод о биологической активности полученного из молока препарата БТШ70 был сделан на основании ШАП-ИФА теста, позволяющего адекватно оценить шаперонные свойства полученного препарата БТШ70, а также на основании классического ЦТЛ (цитотоксических лимфоцитов) теста.The conclusion about the biological activity of the HSP70 preparation obtained from milk was made on the basis of the ShAP-ELISA test, which allows one to adequately evaluate the chaperone properties of the obtained HSP70 preparation, as well as on the basis of the classical CTL (cytotoxic lymphocytes) test.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Получение конструкции для наработки функционально активного природного варианта белка БТШ70 при экспрессии в молочной железе трансгенных мышей.Obtaining a construct for producing a functionally active natural variant of the HSP70 protein during expression of transgenic mice in the mammary gland.

Клонирование гена БТШ70 в плазмидный вектор для инъекций в животных.Cloning of the HSP70 gene into an animal plasmid vector for injection.

Плазмида БТШ70 была создана на основе вектора pBC1 (Invitrogen) и геномной последовательности гена БТШ70 человека (Рис. 1). Стандартные условия выращивания in vitro, условия культивирования - линия Е. coli XL-2, среда 2xYT, ампициллин 50мкг/мл, 37°С, 18-20 часов.HSP70 plasmid was created on the basis of the pBC1 vector (Invitrogen) and the genomic sequence of the human HSP70 gene (Fig. 1). Standard conditions for in vitro growth, cultivation conditions - line E. coli XL-2, medium 2xYT, ampicillin 50 μg / ml, 37 ° C, 18-20 hours.

Молекулярно-биологические свойства рекомбинантной плазмиды: размер конструкции: 16912 п.н., размер векторной части: 5877 п.н., маркерный признак: устойчивость к ампициллину.Molecular biological properties of the recombinant plasmid: construction size: 16912 bp, vector part size: 5877 bp, marker: resistance to ampicillin.

Структурные элементы: тандемный повтор инсуляторов из бета-глобинового гена кур, бета-казеиновый промотор из генома коз, 5'-нетранслируемая область содержит два первых экзона бета-казеинового гена, кодирующая область содержит геномную последовательность сигнального пептида лактоферрина и кодирующую область гена БТШ70 человека, ген устойчивости к ампициллину, bla-промотор, ориджин репликации из плазмиды pBR322; сайт клонирования: NotI-SalI; размер кодируемого белка: 659 а.о. Устойчивость рекомбинантной плазмиды. Хранение в течение 2 лет (срок наблюдения) в виде плазмидной ДНК при температуре минус 20°С.Structural elements: tandem repeat of insulators from the beta-globin gene of chickens, beta-casein promoter from the genome of goats, the 5'-untranslated region contains the first two exons of the beta-casein gene, the coding region contains the genomic sequence of the lactoferrin signal peptide and the coding region of the human HSP70 gene, ampicillin resistance gene, bla promoter, origin of replication from plasmid pBR322; cloning site: NotI-SalI; encoded protein size: 659 a.o. The stability of the recombinant plasmid. Storage for 2 years (observation period) in the form of plasmid DNA at a temperature of minus 20 ° C.

Аликвоту плазмидной ДНК извлекают из холодильника (температура хранения - минус 20,0±2,0°С) и проводят трансформацию культуры Е. coli методом электропорации. Проводят культивирование трансформированной культуры на среде 2xYT с добавлением 50 мкг/мл ампициллина. Продолжительность культивирования составляет от 18 до 20 часов при температуре +37,0±0,5°С.An aliquot of plasmid DNA is removed from the refrigerator (storage temperature minus 20.0 ± 2.0 ° C) and the E. coli culture is transformed by electroporation. The transformed culture is cultured on 2xYT medium with the addition of 50 μg / ml ampicillin. The cultivation duration is from 18 to 20 hours at a temperature of + 37.0 ± 0.5 ° C.

Плазмидная ДНК выделяется методом щелочного лизиса.Plasmid DNA is isolated by alkaline lysis.

Центрифугируют при ЦФ 4°С в течение 10-15', сливают среду; далее центрифугируют 4krpm в течение 1', удаляют остатки жидкости. Ресуспензируют в 10(5) ml раствора "I" (Глюкоза 50mM, Tris-HCl, рН 8.0 25mM, EDTA 10mM); + 1 ml свежеприготовленного раствора лизоцима (10mg/ml в р-ре "I"). Далее выдерживают при нормальной температуре в течение 15', добавляют 20 ml раствора "II" (NaOH 0.2N, SDS 1%), резко выливают, смешивают при 0°С в течение 5'; добавляют 10 ml холодного 10М AcONH4 (добавляют 5 ml пипеткой по каплям), смешивают. Выдерживают при 0°С в течение 5'.Centrifuged at 4 ° C CF for 10-15 ', the medium is drained; then centrifuged 4krpm for 1 ', remove the remaining liquid. Resuspend in 10 (5) ml of “I” solution (Glucose 50mM, Tris-HCl, pH 8.0 25mM, EDTA 10mM); + 1 ml of freshly prepared lysozyme solution (10mg / ml in the "I" solution). Then they are kept at normal temperature for 15 ', add 20 ml of “II” solution (NaOH 0.2N, SDS 1%), sharply poured out, mixed at 0 ° С for 5'; add 10 ml of cold 10M AcONH 4 (add 5 ml with a pipette dropwise), mix. Incubated at 0 ° C for 5 '.

Центрифугируют 5krpm, при 4°С в течение 10'; супернатант снимают, делят на 2 пробирки, добавляют к каждой по 12.5 мл изопропанола. Делают это на весах, чтобы пробирки имели равный вес; выдерживают при комнатной температуре в течение 10', далее центрифугируют 5krpm при 4°С в течение 10', сбросить супернатант. Центрифугируют при комнатной температуре в течение 3', отсасывают остатки жидкости.Centrifuge 5krpm, at 4 ° C for 10 '; the supernatant is removed, divided into 2 tubes, 12.5 ml of isopropanol are added to each. Do this on a scale so that the tubes have equal weight; incubated at room temperature for 10 ', then centrifuged at 5krpm at 4 ° C for 10', discard the supernatant. Centrifuged at room temperature for 3 ', the remaining liquid is sucked off.

Суспендируют осадок в 800μl 2 М AcONH4, объединяют в одной 2 ml пробирке; выдерживают при комнатной температуре в течение 5'; и центрифугируют при комнатной температуре в течение 10'. Супернатант переносят в пробирку с 800μl изопропанола; выдерживают при комнатной температуре в течение 5'; центрифугируют при комнатной температуре в течение 5'; далее споласкивают 70% EtOH; растворяют в 0.2-1 ml Н2О.Suspend the pellet in 800μl 2 M AcONH 4 , combine in one 2 ml tube; incubated at room temperature for 5 '; and centrifuged at room temperature for 10 '. The supernatant is transferred to a test tube with 800 μl of isopropanol; incubated at room temperature for 5 '; centrifuged at room temperature for 5 '; rinse with 70% EtOH; dissolved in 0.2-1 ml H 2 O.

Выделенные и очищенные препараты плазмидной ДНК оценивают электрофоретически в 0,8% агарозном геле. Концентрацию измеряют на спектрофотометре и флуорометре. Проводится рестриктное картирование отдельно по EcoRI, HindIII, NotI-SalI. Рестриктные фрагменты разделяют электрофоретически на 0,8% агарозном геле и сравнивают с эталонными картами, представленными на фигурах 2, 3, 4.Isolated and purified plasmid DNA preparations are evaluated electrophoretically on a 0.8% agarose gel. Concentration is measured on a spectrophotometer and fluorometer. Restriction mapping is performed separately for EcoRI, HindIII, NotI-SalI. Restriction fragments are separated electrophoretically on a 0.8% agarose gel and compared with the reference cards shown in figures 2, 3, 4.

Полученный препарат представляет собой очищенный препарат ДНК рекомбинантной плазмиды для экспрессии природного БТШ70, который может быть использован для подготовки фрагмента для микроинъекций.The resulting preparation is a purified DNA preparation of a recombinant plasmid for the expression of natural HSP70, which can be used to prepare a fragment for microinjection.

Анализ трансгенных мышейTransgenic Mouse Analysis

Создание трансгенных животных, получение потомства и анализ наличия трансгена проводили согласно описанным ниже методикам (Раздел «Создание трансгенных животных»).The creation of transgenic animals, the generation of offspring and the analysis of the presence of a transgene was carried out according to the methods described below (Section "Creating transgenic animals").

С помощью ПЦР в режиме реального времени был оценено наличие трансгенов в молочной железе трансгенных мышей (Рис. 2). Таким образом, было показано, что трансгенные мыши, экспрессируют в молочной железе РНК, кодирующую природный вариант белка БТШ70.Using real-time PCR, the presence of transgenes in the mammary gland of transgenic mice was evaluated (Fig. 2). Thus, it was shown that transgenic mice express RNA in the mammary gland that encodes a natural variant of the HSP70 protein.

Анализ свойств природного БТШ70, полученного в молочной железе трансгенных мышей.Analysis of the properties of natural HSP70 obtained in the mammary gland of transgenic mice.

Далее было измерено примерное содержание БТШ70 (г/л) в молоке трансгенных мышей.). Молоко разбавляли в 5 раз буфером состава 20 мМ NaH2PO4/300 мМ NaCl рН 8.0, после чего разделяли методом диск-электрофореза в 10% полиакриламидном геле. После разделения белки переносили на мембрану Hybond ECL и обрабатывали моноклональными антителами к БТШ70 человека. Белок узнавался антителами, но его электрофоретическая подвижность была выше, чем у контрольного образца, что говорит о его посттрансляционной модификации (Рис. 3).Next, the approximate content of HSP70 (g / l) in the milk of transgenic mice was measured.). Milk is diluted 5 times in buffer comprising 20 mM NaH 2 PO 4/300 mM NaCl pH 8.0, and then separated by disc electrophoresis in 10% polyacrylamide gel. After separation, the proteins were transferred onto a Hybond ECL membrane and treated with monoclonal antibodies to human HSP70. The protein was recognized by antibodies, but its electrophoretic mobility was higher than that of the control sample, which indicates its post-translational modification (Fig. 3).

Создание трансгенных животных Creating transgenic animals

Первичные трансгены были получены методом микроинъекций раствора ДНК в ТЕ-буфере (концентрация ДНК 5 нг/мкл) в мужской пронуклеус оплодотворенных яйцеклеток мышей гибридной линии (CBAxC57BL/6)F1 с последующей пересадкой выживших микроинъецированных зигот псевдобеременным реципиентам.Primary transgenes were obtained by microinjection of a DNA solution in TE buffer (DNA concentration of 5 ng / μl) into the male pronucleus of fertilized egg cells of hybrid mice (CBAxC57BL / 6) F1, followed by transplantation of surviving microinjected zygotes to pseudopregnant recipients.

Яйцеклетки получали после индукции суперовуляции. Для этого неполовозрелым самкам (CBAxC57BL/6) F1 весом 12-13 г вводили внутрибрюшинно 8 ед. ГСЖК (гонадотропин сыворотки жеребых кобыл, фирма "МОСАГРОГЕН"), а затем, через 46 ч, внутрибрюшинно вводили 8 ед. Хгч (хорионический гонадотропин человека, Московский эндокринный завод). После такой обработки самок подсаживали к самцам-производителям гибридной линии (CBAxC57BL/6)F1. Факт спаривания констатировали на следующее утро по наличию копулятивной пробки. Схема получения суперовуляции: 13.00 ч - ГСЖК, через 46 ч в 11.00 ч - Хгч. В 17.00 ч этого же дня - подсадка к самцам-производителям. Отбор доноров производили на следующий день в 9.30 ч. Виварий освещали с 7.00 до 19.00 ч.Eggs were obtained after induction of superovulation. For this, immature females (CBAxC57BL / 6) F1 weighing 12-13 g were injected intraperitoneally 8 units. HFA (gonadotropin of serum of mares, company MOSAGROGEN), and then, after 46 hours, 8 units were intraperitoneally administered. HCG (human chorionic gonadotropin, Moscow endocrine plant). After this treatment, the females were planted with the male producers of the hybrid line (CBAxC57BL / 6) F1. The fact of mating was ascertained the next morning by the presence of a copulative plug. The scheme for obtaining superovulation: 13.00 h - HFA, after 46 h at 11.00 h - HCG. At 17.00 o'clock on the same day - replanting to male producers. The selection of donors was carried out the next day at 9.30 a.m. The Vivarium was lit from 7 a.m. to 7 p.m.

Самок с копулятивными пробками умерщвляли путем цервикальной дислокации и извлекали яйцеводы. Яйцеклетки вымывали из яйцеводов средой HEPES_KSOM с добавлением гиалуронидазы ("Sigma") под бинокуляром "Zeiss Stemi DV4" при увеличении 32х. Для вымывания использовали стеклянные капилляры с внутренним диаметром около 100 мкм, изготовленные на пуллере "Narishige PC-10" и микрокузнице "Narishige MF-900". Яйцеклетки культивировали в течение 2 ч (37°С, 5% CO2) в капле среды HEPES-KSOM или KSOM под минеральным маслом, затем помещали в микроинъекционную камеру. Микроинъекции проводили в среде HEPES-KSOM под микроскопом "Zeiss Axiovert 200М" при увеличении 400х-600х, используя микроманипуляторы "Narishige". Для изготовления игл для микроинъекций использовали пуллер "Sutter instrument Со Р-97". После окончания микроинъекций выжившие клетки переносили в каплю среды KSOM или HEPES-KSOM под минеральное масло и культивировали в течение 1 ч для выявления жизнеспособных клеток. Реципиентов получали следующим образом. Половозрелых самок (CBAxC57BL/6) F1 весом не менее 24 г подсаживали к вазэктомированным самцам той же линии. Псевдобеременных реципиентов отбирали на следующее утро по наличию копулятивных пробок.Females with copulative plugs were killed by cervical dislocation and oviducts were removed. Eggs were washed from the oviducts with HEPES_KSOM medium supplemented with hyaluronidase (Sigma) under a Zeiss Stemi DV4 binocular at a magnification of 32x. For washing, we used glass capillaries with an inner diameter of about 100 μm, made on a Narishige PC-10 puller and a Narishige MF-900 micro forge. The eggs were cultured for 2 h (37 ° C, 5% CO2) in a drop of HEPES-KSOM or KSOM medium under mineral oil, then placed in a microinjection chamber. Microinjections were performed in HEPES-KSOM medium under a Zeiss Axiovert 200M microscope at 400x-600x magnification using Narishige micromanipulators. For the manufacture of microinjection needles, the Sutter instrument Co P-97 puller was used. After the end of microinjections, the surviving cells were transferred into a drop of KSOM or HEPES-KSOM medium under mineral oil and cultured for 1 h to identify viable cells. Recipients were prepared as follows. Mature females (CBAxC57BL / 6) F1 weighing at least 24 g were planted with vasectomized males of the same line. Pseudopregnant recipients were selected the next morning by the presence of copulative plugs.

Выжившие после микроинъекции зиготы трансплантировали в левый яйцевод псевдобеременной самки. В зависимости от числа клеток, выживших после микроинъекции, одной псевдобеременной самке пересаживали от 10 до 20 зигот. Для обездвиживания животных во время операции использовали авертин, который представляет собой 2.5% раствор в воде раствора 1 г 2,2,2 трибромэтанола в 1 мл 2_метил_2_бутанола. Авертин вводили внутрибрюшинно из расчета 15 мкл на 1 г веса животного.Zygotes that survived after microinjection were transplanted into the left oviduct of a pseudopregnant female. Depending on the number of cells surviving after microinjection, 10 to 20 zygotes were transplanted to one pseudopregnant female. To immobilize animals during the operation, avertin was used, which is a 2.5% solution in water of a solution of 1 g of 2.2.2 tribromoethanol in 1 ml of 2_methyl_2_butanol. Avertin was administered intraperitoneally at the rate of 15 μl per 1 g of animal weight.

Работы проводились на базе Центра коллективного пользования ИБГ РАН.The work was carried out on the basis of the Collective Use Center of the IBG RAS.

Получение потомстваOffspring

При отсутствии естественных родов на 21-й день после пересадки микроинъецированных яйцеклеток реципиента умерщвляли путем цервикальной дислокации и проводили кесарево сечение, после чего выживших детенышей помещали к заранее подготовленной кормилице. Через 14-21 сут после рождения у мышат, рожденных после микроинъекций, отрезали кусочек хвоста, выделяли из них ДНК и анализировали наличие трансгена методом ПЦР.In the absence of natural birth, on the 21st day after transplantation of microinjected ovules, the recipient was killed by cervical dislocation and a cesarean section was performed, after which the surviving cubs were placed on a pre-prepared nurse. 14-21 days after birth, a piece of tail was cut off in mice born after microinjections, DNA was extracted from them, and the presence of a transgene was analyzed by PCR.

Анализ наличия трансгена у потомстваAnalysis of the presence of a transgene in offspring

ДНК выделяли по стандартному протоколу ("Molecular Cloning", USA). Фрагменты ДНК амплифицировали с помощью Taq-полимеразы ("GIBCO/BRL", USA) в буфере (с 2.5 мМ MgCl2), прилагаемом фирмой-производителем, в присутствии 0.2 мМ dNTP и 0.3 мкМ каждого праймера.DNA was isolated according to a standard protocol (Molecular Cloning, USA). DNA fragments were amplified using Taq polymerase (GIBCO / BRL, USA) in a buffer (with 2.5 mM MgCl2) supplied by the manufacturer in the presence of 0.2 mM dNTP and 0.3 μM of each primer.

Для амплификации гена использовали следующие праймеры:For amplification of the gene used the following primers:

1 - 5'cgcaactccaccatccccaccaag1 - 5'cgcaactccaccatccccaccaag

2 - 5'gccctctcgccctcgtacacctg2 - 5'gccctctcgccctcgtacacctg

Получение молока, содержащего препарат БТШ70 из трансгенных мышей.Obtaining milk containing the HSP70 preparation from transgenic mice.

1. Пробы молока у трансгенных мышей получали на 2-20 день после родов не чаще 2 раз за лактацию. Взятие молока проводится у наркотизированной внутрибрюшинной инъекцией раствора Avertin (0,25%) мыши из расчета 10 мкл/г, для увеличения молокоотдачи мыши внутрибрюшинно вводится окситоцин (10 ед./мл) из расчета 10 мкл/г.1. Milk samples from transgenic mice were obtained 2-20 days after birth no more than 2 times per lactation. Milk is taken from an anesthetized intraperitoneal injection of Avertin solution (0.25%) of the mouse at a rate of 10 μl / g, to increase the milk yield of the mouse, oxytocin (10 units / ml) is administered at a rate of 10 μl / g.

Молоко отбирается с помощью доильного аппарата, представляющего собой перистальтический насос, создающий разряженную атмосферу в пробирке для образцов; она соединяется со стеклянным капилляром, второй конец которого поочередно подносится к соскам мыши, и, за счет отрицательного давления в нем, молоко высасывается из протоков молочной железы и поступает в пробирку для образцов (рисунок 4).Milk is taken using a milking machine, which is a peristaltic pump, creating a discharged atmosphere in a test tube for samples; it connects to a glass capillary, the second end of which is alternately brought up to the nipples of the mouse, and, due to the negative pressure in it, the milk is sucked out of the ducts of the mammary gland and enters the test tube for samples (Figure 4).

Молоко разбавляли высокосолевым буфером Tris-HCl pH8.0/300mM NaCl в соотношении 1:10 (10 частей буфера на 1 часть молока), после чего центрифугировали 10 мин при ускорении не меньше 8000 g и отбрасывали жировую фракцию.Milk was diluted with Tris-HCl pH8.0 / 300mM NaCl high-salt buffer in a ratio of 1:10 (10 parts of buffer per 1 part of milk), after which it was centrifuged for at least 8000 g and accelerated and the fat fraction was discarded.

Анализ биологической активности молока, содержащего БТШ70Analysis of the biological activity of milk containing HSP70

I. Тест ШАП-ИФА представляет собой систему, с помощью которой определяется способность активной части молекул шаперона, в данном случае БТШ70, узнавать и связывать субстрат, денатурированный белок. В данной модификации теста необратимо денатурированный белок, карбоксиметилированный лактальбумин, наносится на поверхность 96-луночного планшета для иммунологических реакций. После удаления неспецифического связывания в лунки вносится раствор БТШ70 в различных концентрациях и далее - поликлональные антитела RSIII, полученные в лаборатории ЗМК ИНЦ РАН. Тест основан на работах групп Wawrzynow-Liberek 1991 и Cheetham 1994 и подробно описан в работе Лазарев и др. 2011 (8).I. The SHAP-ELISA test is a system by which the ability of the active part of the chaperone molecules, in this case HSP70, to recognize and bind a substrate, a denatured protein, is determined. In this modification of the test, an irreversibly denatured protein, carboxymethylated lactalbumin, is applied to the surface of a 96-well plate for immunological reactions. After removal of nonspecific binding, a solution of HSP70 in various concentrations is introduced into the wells, and then RSIII polyclonal antibodies obtained at the ZMK laboratory of the Russian Academy of Science. The test is based on the work of the Wawrzynow-Liberek 1991 and Cheetham 1994 groups and is described in detail in Lazarev et al. 2011 (8).

Очевидно, чем выше сигнал, тем большая часть молекул шаперона способна связывать субстрат. В сочетании с точным методом определения концентрации БТШ70 (r-Hu-Hsp70, HSPA1A, выделен из биомассы Е. coli), взятого в качестве эталона, можно вычислить относительную шаперонную активность (рисунок 5).Obviously, the higher the signal, the greater part of the chaperone molecules is able to bind the substrate. In combination with an accurate method for determining the concentration of HSP70 (r-Hu-Hsp70, HSPA1A, isolated from E. coli biomass) taken as a reference, the relative chaperone activity can be calculated (Figure 5).

II. ЦТЛ (CTL) классический тест цитотоксических лимфоцитов, в котором последние должны узнавать и убивать опухолевые клетки. Тест является одним из ключевых в иммунологии при определении активности клеток врожденного и приобретенного иммунитета. В нашем случае в качестве эффекторов служат неактивированные спленоциты, выделенные из мышей С3Н в соответствии со стандартным протоколом; по данным проточной цитометрии 2-7% от результирующей популяции спленоцитов составляют натуральные киллеры. Мишенью для них служат клетки эритробластомы человека К-562, обработанные в течение 18 час препаратами БТШ70 (50 мкг/мл). Тест основан на том, что при инкубации раковых клеток-мишеней с функционально активным БТШ70 их чувствительность к натуральны киллерам увеличивается. Метод подробно описан в работах (9). После совместной инкубации в соотношении эффекторы (киллеры) : опухолевые клетки 50:1 и 100:1 клетки помещаются в лунки 96-луночной платы, где после введения необходимых составляющих определяется активность ЛДГ, вышедшего в среду из погибающих клеток с помощью тест-системы CytoTox-96 (Promega). Рисунок 6.II. CTL (CTL) is a classic cytotoxic lymphocyte test in which the latter must recognize and kill tumor cells. The test is one of the key in immunology in determining the activity of cells of innate and acquired immunity. In our case, unactivated splenocytes isolated from C3H mice in accordance with the standard protocol serve as effectors; according to flow cytometry, 2–7% of the resulting splenocyte population are natural killers. The target for them are human erythroblastoma cells K-562, treated for 18 hours with HSP70 preparations (50 μg / ml). The test is based on the fact that upon incubation of cancer target cells with functionally active HSP70 their sensitivity to natural killers increases. The method is described in detail in (9). After joint incubation in the ratio of effectors (killers): tumor cells 50: 1 and 100: 1, the cells are placed in the wells of a 96-well plate, where after the introduction of the necessary components, the activity of LDH released into the environment from dying cells using the CytoTox test system is determined 96 (Promega). Figure 6

Краткое описание рисунковBrief Description of Drawings

Рис. 1. Карта конструкции (рБТШ70), содержащей ген нативного БТШ70 (Hsp70), для инъекции в животных. Структурные элементы конструкции: бета-казеиновый промотор из генома козы, сигнальная последовательность лактоферрина, тандемный повтор инсуляторов из бета-глобиного гена кур, ТАТА-бокс, ген устойчивости к ампициллину, ориджин репликации из плазмиды pBR322, кДНК копия человеческого гена БТШ70 (получена от Проф. Моримото GenBank Accession No M11717, аминокислотная последовательность соответствующего белка SwissProt Р08107 (SEQ ID NO:Fig. 1. Map of the construct (rBSH70) containing the native HSP70 gene (Hsp70) for injection into animals. Structural elements of the construct: goat beta-casein promoter, lactoferrin signal sequence, tandem repeat of insulators from beta-globin chicken gene, TATA box, ampicillin resistance gene, replication origin from plasmid pBR322, cDNA copy of human HSP70 gene (obtained from Prof. HSP70) Morimoto GenBank Accession No M11717, amino acid sequence of the corresponding SwissProt P08107 protein (SEQ ID NO:

Рис. 2. Анализ наличия трансгена у потомства. PCR анализ трансгенных мышей, несущих конструкцию с природным вариантом белка БТШ70. K- отрицательный контроль (геномная ДНК мыши дикого типа), K+ положительный контроль (геномная ДНК человека), Tr - трансгеннные мыши, диагностированные в ходе данного эксперимента. По оси абсцисс отложен уровень флюоресценции, по оси ординат номер клеточного цикла. ДНК выделяли по стандартному протоколу ("Molecular Cloning", USA). Фрагменты ДНК амплифицировали с помощью Taq-полимеразы ("GIBCO/BRL", USA) в буфере (с 2.5 мМ MgCl2), прилагаемом фирмой-производителем, в присутствии 0.2 мМ dNTP и 0.3 мкМ каждого праймера.Fig. 2. Analysis of the presence of a transgene in offspring. PCR analysis of transgenic mice carrying a construct with a natural variant of the HSP70 protein. K - negative control (genomic DNA of wild-type mouse), K + positive control (human genomic DNA), Tr - transgenic mice diagnosed during this experiment. The fluorescence level is plotted on the abscissa, and the cell cycle number on the ordinate. DNA was isolated according to a standard protocol (Molecular Cloning, USA). DNA fragments were amplified using Taq polymerase (GIBCO / BRL, USA) in a buffer (with 2.5 mM MgCl2) supplied by the manufacturer in the presence of 0.2 mM dNTP and 0.3 μM of each primer.

Рис. 3. А. Результат Вестерн-гибридизации с антителами к БТШ70 человека. 1 - человеческий рекомбинантный БТШ70; 2 - молоко из трансгенных животных, содержащее БТШ70; 3 - бычий сывороточный альбумин (отрицательный контроль). В. Вестерн-гибридизация с антителами, узнающими БТШ70.Fig. 3. A. Result of Western hybridization with antibodies to human HSP70. 1 - human recombinant HSP70; 2 - milk from transgenic animals containing HSP70; 3 - bovine serum albumin (negative control). B. Western hybridization with antibodies recognizing HSP70.

Рисунок 4. Схема установки для доения мышей. А - Силиконовый шланг; В - Пробирка для образцов; С - Внешняя пробирка, внутри которой поддерживается разряженная атмосфера; D - Молоко попадает в пробирку для проб через систему «игла-силиконовый шланг-капилляр» (капилляр контактирует с соском молочной железы мыши); Е - Перистальтический насос; F - Внешний вид установки.Figure 4. Installation diagram for milking mice. A - Silicone hose; B - Test tube for samples; C - An external test tube within which a discharged atmosphere is maintained; D - Milk enters the sample tube through the needle-silicone-capillary system (the capillary contacts the nipple of the mammary gland of the mouse); E - Peristaltic pump; F - Appearance of the installation.

Рис. 5. Сравнительная шаперонная активность, измеренная в тесте ШАП-ИФА. препаратов молока, содержащих БТШ70. Wt-дикий тип (БТШ70 экспрессированный в бактериях E. coli; milk-молоко трансгенных мышей, экспрессирующих БТШ70.Fig. 5. Comparative chaperone activity measured in the test ShAP-ELISA. milk preparations containing HSP70. Wt-wild type (HSP70 expressed in E. coli bacteria; milk-milk of transgenic mice expressing HSP70.

Рис. 6. Влияние препаратов молока, содержащих БТШ70 из ИМБ РАН на чувствительность клеток К-562 к действию цитотоксических лимфоцитов. Wt-дикий тип; milk-молоко трансгенных мышей.Fig. 6. The effect of milk preparations containing HSP70 from the IMB RAS on the sensitivity of K-562 cells to the action of cytotoxic lymphocytes. Wt-wild type; milk-milk of transgenic mice.

Источники информацииInformation sources

1. Kustanova GA, Murashev AN, Karpov VL, Margulis BA, Guzhova IV et al., (2006) Exogenous heat shock protein 70 mediates sepsis manifestations and decreases the mortality rate in rats. Cell Stress Chaperones 11:276-286.1. Kustanova GA, Murashev AN, Karpov VL, Margulis BA, Guzhova IV et al., (2006) Exogenous heat shock protein 70 mediates sepsis manifestations and decreases the mortality rate in rats. Cell Stress Chaperones 11: 276-286.

2. Bobkova NV, Garbuz DG, Nesterova I, Medvinskaya N, Samokhin A et al., (2014) Therapeutic effect of exogenous hsp70 in mouse models of Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis 38(2):425-435.2. Bobkova NV, Garbuz DG, Nesterova I, Medvinskaya N, Samokhin A et al., (2014) Therapeutic effect of exogenous hsp70 in mouse models of Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis 38 (2): 425-435.

3. Action of the Hsp70 chaperone system observed with single proteins.unes JM, Mayer-Hartl M, Hartl FU,

Figure 00000001
DJ.Nat Commun. 2015 Feb 17;6:6307. doi: 10.1038/ncomms7307.3.Action of the Hsp70 chaperone system observed with single proteins.unes JM, Mayer-Hartl M, Hartl FU,
Figure 00000001
DJ.Nat Commun. 2015 Feb 17; 6: 6307. doi: 10.1038 / ncomms7307.

4. Kim YE, Hipp MS, Bracher A, Hayer-Hartl M, Hartl FU (2013) Molecular chaperone functions in protein folding and proteostasis. Annu Rev Biochem 82:323-355.4. Kim YE, Hipp MS, Bracher A, Hayer-Hartl M, Hartl FU (2013) Molecular chaperone functions in protein folding and proteostasis. Annu Rev Biochem 82: 323-355.

5. Guzhova I, Margulis В (2006) Hsp70 chaperone as a survival factor in cell pathology. IntRevCytol 254:101-149.5. Guzhova I, Margulis B (2006) Hsp70 chaperone as a survival factor in cell pathology. IntRevCytol 254: 101-149.

6. Ekimova IV, Nitsinskaya LE, Romanova IV, Pastukhov YF, Margulis BA et al., (2010) Exogenous protein Hsp70/Hsc70 can penetrate into brain structures and attenuate the severity of chemically-induced seizures. J Neurochem 115(4): 1035-1044.6. Ekimova IV, Nitsinskaya LE, Romanova IV, Pastukhov YF, Margulis BA et al., (2010) Exogenous protein Hsp70 / Hsc70 can penetrate into brain structures and attenuate the severity of chemically-induced seizures. J Neurochem 115 (4): 1035-1044.

7. Hansen JE1, Sohn W. Kim C, et al. Antibody-mediated Hsp70 protein therapy. Brain Res. 2006 May 9; 1088(1): 187-96.7. Hansen JE 1 , Sohn W. Kim C, et al. Antibody-mediated Hsp70 protein therapy. Brain Res. 2006 May 9; 1088 (1): 187-96.

8. Lazarev VF, Onokhin KV, Antimonova OI, Polonik SG, Guzhova IV, Margulis BA. Kinetics of chaperone activity of proteins Hsp70 and Hdj1 in human leukemia u-937 cells after preconditioning with thermal shock or compound u-133. Biochemistrv (Mosc). 2011 May; 76(5):590-5.8. Lazarev VF, Onokhin KV, Antimonova OI, Polonik SG, Guzhova IV, Margulis BA. Kinetics of chaperone activity of proteins Hsp70 and Hdj1 in human leukemia u-937 cells after preconditioning with thermal shock or compound u-133. Biochemistrv (Mosc). 2011 May; 76 (5): 590-5.

9. Shevtsov MA, Pozdnyakov AV, Mikhrina AL, et al., Effective immunotherapy of rat glioblastoma with prolonged intratumoral delivery of exogenous heat shock protein Hsp70. Int J Cancer. 2014 Nov 1; 135(9):2118-28.9. Shevtsov MA, Pozdnyakov AV, Mikhrina AL, et al., Effective immunotherapy of rat glioblastoma with prolonged intratumoral delivery of exogenous heat shock protein Hsp70. Int J Cancer. 2014 Nov 1; 135 (9): 2118-28.

Claims (1)

Генетическая конструкция рБТШ70, представляющая собой экспрессионную плазмиду размером 16912 п.н., с картой, приведенной на рис. 1, полученная на основе экспрессионного вектора рВС1, содержащая ген белка теплового шока человека 70 (БТШ70), и кодирующая сигнальную последовательность лактоферрина, предназначенная для продукции биологически активного рекомбинантного белка теплового шока человека 70 (БТШ70) в молоке трансгенных животных.The rBSTS70 genetic construct, which is an expression plasmid 16912 bp in size, with the map shown in Fig. 1, obtained on the basis of the pBC1 expression vector, containing the human heat shock protein gene 70 (HSP70) and encoding the lactoferrin signal sequence for the production of the biologically active recombinant human heat shock protein 70 (HSP70) in the milk of transgenic animals.
RU2015148624A 2015-11-12 2015-11-12 Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals RU2644663C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148624A RU2644663C2 (en) 2015-11-12 2015-11-12 Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148624A RU2644663C2 (en) 2015-11-12 2015-11-12 Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015148624A RU2015148624A (en) 2017-05-23
RU2644663C2 true RU2644663C2 (en) 2018-02-13

Family

ID=58873938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148624A RU2644663C2 (en) 2015-11-12 2015-11-12 Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2644663C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2095414C1 (en) * 1989-12-01 1997-11-10 Джен Фарминг Ойроп БВ Transgene for preparing the recombinant polypeptide in transgenic cow milk, a method of obtaining the transgenic cow (variants), milk from transgenic cow, food composition
US20050260746A1 (en) * 2002-05-06 2005-11-24 Animal Technology Institute Transgenic pig containing heat shock protein 70 transgene

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2095414C1 (en) * 1989-12-01 1997-11-10 Джен Фарминг Ойроп БВ Transgene for preparing the recombinant polypeptide in transgenic cow milk, a method of obtaining the transgenic cow (variants), milk from transgenic cow, food composition
US20050260746A1 (en) * 2002-05-06 2005-11-24 Animal Technology Institute Transgenic pig containing heat shock protein 70 transgene

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"pBC1 Milk Expression Vector Kit For the Expression of Recombinant Proteins in the Milk of Transgenic Mice", Catalog no. K270-01, Version E, Invitrogen, 8.09.2010, найдено [30.08.2016] в сети Интернет по адресу: http://tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/pbc1_man.pdf. *
LIEDEL J.L. et al., Mother's milk-induced Hsp70 expression preserves intestinal epithelial barrier function in an immature rat pup model, Pediatr Res., 2011, v.69, n.5 Pt 1, p.395-400. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015148624A (en) 2017-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2863789B2 (en) DNA sequence in proteins expressed in the mammary gland for efficient secretion
JP2014121337A (en) C1 inhibitor produced in milk of transgenic mammals
JP2007503838A (en) Method for producing fusion protein in milk of transgenic animals
JP2010017184A (en) Transgenic animal expressing human coagulation factor viii and von willebrand factor
US20130131317A1 (en) Expression of secreted human alpha-fetoprotein in transgenic animals
JP2001501482A (en) Production of recombinant peptides by transgenic fish
JPH10500003A (en) Transgenic fibrinogen
Kim et al. Sequential verification of exogenous protein production in OVA gene-targeted chicken bioreactors
US20060275803A1 (en) Rat and mouse members of the CRISP family of genes
Min et al. Generation of antiviral transgenic chicken using spermatogonial stem cell transfected in vivo
Szelei et al. Liposome-mediated gene transfer in fish embryos
CN110250108B (en) RPRM gene knockout mouse model and construction method and application thereof
RU2644663C2 (en) Genetic structure rbct70 for expression of the main human stress protein in milk of transgenic animals
KR101292894B1 (en) Transgenic Animal Overexpressing Luciferase Gene and Preparation Method Thereof
RU2647570C1 (en) Genetic design for expression of the functionally-active human stress-protein (hps70) with mutated glycosilation sites for working in eucariotic expression systems
JP2010535496A (en) Mammary gland specific human erythropoietin expression vector, transformed animal using the same, and method for producing human erythropoietin using the same
US20110283375A1 (en) Transgenic Prothrombin And Related Thrombin Precursors And Transgenics, Methods, Compositions, Uses And The Like Relating Thereto
Ganguli et al. A combinatorial approach for robust transgene delivery and targeted expression in mammary gland for generating biotherapeutics in milk, bypassing germline gene integration
KR20100003224A (en) A gene of porcine beta casein, a promoter of the same and use thereof
RU2422529C1 (en) GENETICALLY ENGINEERED CONSTRUCT pGoatcasGCSF ENABLING HUMAN GRANULOCYTE COLONY-STIMULATING FACTOR PRODUCTION IN MILK OF TRANSGENIC ANIMALS
CN101603045B (en) Human lysozyme efficiently produced by utilizing mammary gland of domestic animal
RU2491343C1 (en) Genetic constructs ltf3, ltf5, ltf7, ltf10, ltf11 for producing recombinant human lactoferrin (versions)
WO2021129766A1 (en) Il-15 humanized mouse model and use thereof
JP7502805B2 (en) Methods for increasing cell susceptibility to complement-mediated lysis - Patents.com
CN105879054B (en) Novel application of FAM96A gene and encoding protein thereof

Legal Events

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

Effective date: 20191113