RU2689161C1 - Способ получения бактериальных антигенов - Google Patents

Способ получения бактериальных антигенов Download PDF

Info

Publication number
RU2689161C1
RU2689161C1 RU2018135145A RU2018135145A RU2689161C1 RU 2689161 C1 RU2689161 C1 RU 2689161C1 RU 2018135145 A RU2018135145 A RU 2018135145A RU 2018135145 A RU2018135145 A RU 2018135145A RU 2689161 C1 RU2689161 C1 RU 2689161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antigens
amount
lysostaphin
cell walls
mixture
Prior art date
Application number
RU2018135145A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Николаевич Куликов
Юрий Александрович Тюрин
Руслан Зуфарович Хайруллин
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное бюджетное учреждение науки "Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Priority to RU2018135145A priority Critical patent/RU2689161C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2689161C1 publication Critical patent/RU2689161C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/02Bacterial antigens
    • A61K39/085Staphylococcus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицины и биотехнологии и может быть использовано для получения антигенов из клеточных стенок бактерий, которые могут являться компонентами препаратов для профилактики и лечения хронических воспалительных заболеваний, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами. Способ осуществляется следующим образом: к клеткам Staphylococcus aureus в количестве 10клеток в изотоническом растворе добавляют смесь веществ - лизостафина в количестве 0.25U и высокомолекулярного хитозана, со средневесовой молекулярной массой 200 кДа, в количестве 100 мкг, инкубируют смесь в течение 5 мин при 37°С, отделяют бактериальные протопласты центрифугированием при 2500 g в течение 5 мин, полученный раствор, содержащий антигены, диализуют, концентрируют и высушивают лиофильно. Использование изобретения позволяет разработать простой и более дешевый способ получения антигенов из клеточных стенок бактерий, характеризующийся хорошей воспроизводимостью результатов, быстротой проведения реакции, малым расходом дорогостоящего фермента - лизостафина. 2 пр.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам получения антигенов из клеточных стенок бактерий, которые могут являться кандидатами в качестве компонентов препаратов для профилактики и лечения хронических воспалительных заболеваний, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами.
Борьба с инфекционными заболеваниями, вызываемыми резистентными штаммами бактерий рода Staphylococcus, и, в частности, золотистым стафилококком - Staphylococcus aureus, является одной из наиболее актуальных проблем медицины уже на протяжении длительного времени. Противовоспалительная, антибактериальная и симптоматическая терапия не обеспечивает положительный эффект, что ведет к хронизации процесса. Возникает необходимость в использовании препаратов, воздействующих на иммунологический статус организма, то есть в вакцинах. Однако, большинство стратегий вакцинации против S. aureus, концентрировались на однокомпонентных вакцинах на основе капсулярных полисахаридов или известных вирулентных факторов, обладающих мотивом LPXTG, таким как фибронектин-связывающий белок (FnBP), коллагено-подобный белок (CnBP), или хлопьеобразующий (клампинг) фактор A (ClfA), в качестве целей вакцинации [1, 2]. Однако, несмотря на перспективные результаты вакцинации, полученные на животных моделях, до сих пор большинство потенциальных вакцин, проверенных в клинических испытаниях, не обеспечили значительной зашиты от инфекции S. aureus [3]. Вместе с тем, в клеточных стенках бактерий присутствуют нековалентно связанные с ней белки - ACW-белки (anchorless cell wall proteins). Белки, принадлежащие к этому классу, не обладают ни консервативным сигнальным пептидом, ни мотивом LPXTG и признаны в качестве отдельных факторов вирулентности грамположительных бактерий [4]. Большинство из этих ACW-белков являются многофункциональными, например, они участвуют в различных метаболических путях, а также в адгезии к внеклеточному матриксу и инвазии в клетки макроорганизма. Такие белки не могут быть выявлены скринингом последовательности генома из-за отсутствия консервативных эпитопов, таких как LPXTG, а значит требуют непосредственного выделения из клеточных стенок для идентификации.
Существуют различные способы получения антигенов из клеточных стенок бактерий. Одним из них является способ основанный на дезинтеграции бактериальных клеток с добавлением солянокислого гидроксиламина, при этом процесс занимает длительное время - около 48 часов и нуждается в дополнительной очистке от цитоплазматических примесей [5]. Другой способ основан на полном или частичном лизисе пептидогликана клеточной стенки бактерии без нарушения целостности протопласта с использованием лизостафина (ЕС 3.4.24.75) [6] или трипсина [7]. Использование трипсина имеет преимущества в виде невысокой стоимости этого фермента, однако он практически не расщепляет муреиновый остов клеточной стенки золотистого стафилококка, к тому же трипсин частично разрушает получаемые белковые антигены. Поскольку трипсин не разрушает клеточную стенку стафилококка, то его можно использовать для получения антигенов, которые располагаются только на самой поверхности клетки, но не в самой клеточной стенке. Лизостафин в отличие от трипсина эффективно расщепляет муреиновую структуру клеточных стенок золотистого стафилококка, высвобождая максимально большое количество антигенов, которые ассоциированы с клеточной стенкой. Однако, лизостафин обладает высокой стоимостью, поэтому использование 5U лизостафина для получения антигенов из 3×109 клеток, как описано в работе [6] будет приводить к высокой стоимости полученных антигенов, а значит и вакцин полученных из этих антигенов таким способом.
В связи с этим задачей заявленного изобретения является разработка более доступного способа, позволяющего получать антигены из клеточных стенок бактерий с использованием лизостафина.
Поставленная задача достигается путем разработки способа получения антигенов из клеточных стенок бактерий, который предусматривает получение очищенной от культуральной жидкости суспензии S. aureus в количестве 109 клеток в 10 мл изотонического раствора, содержащем 30% маннитола, 10 мМ Трис-HCl, рН 7.5, 1 мМ ЭДТА, 1 мМ PMSF, добавление к суспензии смеси веществ - лизостафина в количестве 0.25U и высокомолекулярного хитозана, со средневесовой молекулярной массой 200 кДа, в количестве 100 мкг, инкубации смеси в течение 5 мин при 37°С, отделением бактериальных протопластов центрифугированием при 2500 g в течение 5 мин, диализом полученного раствора против против буфера 10 мМ Трис-HCl, рН 7.5, концентрированием антигенов в пробирках с мембранами с порами 5 кДа и лиофильным высушиванием. Использование лизостафина в сочетании с высокомолекулярным хитозаном позволялет снизить количество используемого фермента за счет эффекта, который был ранее нами описан в работе [8]: высокомолекулярный хитозаном - поликатион, взаимодействует с клеточной стенкой, экранирует полианионные компоненты клеточной стенки - тейхоевый кислоты, тем самым предотвращая связывание ими лизостафина, который заряжен положительно. Это позволяет снизить количество используемого дорогостоящего лизостафина с 5U до 0.25, то есть в 20 раз, с итоговым получением того же количества бактериальных антигенов. Стоимость высокомолекулярного хитозана составляет менее 1% от стоимости лизостафина (около 2000 руб. за 1 кг вещества в ценах 2018 года), поэтому практически не влияет на удорожание потенциального продукта.
Техническим результатом заявленного изобретения является разработка простого и более дешового способа получения антигенов из клеточных стенок бактерий, характеризующегося хорошей воспроизводимостью результатов, быстротой проведения реакции, малым расходом дорогостоящего фермента - лизостафина.
Пример 1. Получения антигенов из клеточных стенок S. aureus. Клетки S. aureus в количестве 109 клеток ресуспендируют в 10 мл изотонического раствора, содержащем 30% маннитола, 10 мМ Трис-HCl, рН 7.5, 1 мМ ЭДТА, 1 мМ PMSF. Затем к полученной суспензии добавляют смесь веществ - лизостафин в количестве 0.25U и высокомолекулярного хитозана, со средневесовой молекулярной массой 200 кДа, в количестве 100 мкг. При постоянном интенсивном но плавном перемешивании суспензию инкубируют в течение 5 мин при 37°С. Затем суспензию подвергают центрифугированию при 2500 g в течение 5 мин для отделения бактериальных протопластов. После отделения протопластов надосадочную жидкость, содержащую антигены, диализуют против буфера 10 мМ Трис-HCl, рН 7.5, (1:200 по объему) в течение 12 ч. После диализа раствор антигенов концентрируют и дополнительно промывают от маннитола буфером 10 мМ Трис-HCl, рН 7.5 антигенов в пробирках с мембранами с порами 5 кДа. После концентрирования антигенов раствор подвергают лиофильному высушиванию.
Пример 2. Получения антигенов из клеточных стенок проводим аналогично примеру 1, но вместо Staphylococcus aureus используем другой вид бактерий - Staphylococcus epidermidis.
ЛИТЕРАТУРА
1. Fattom, A.I., G. Horwith, S. Fuller, M. Propst, Naso R. / Development of StaphVAX, a polysaccharide conjugate vaccine against S. aureus infection: from the lab bench to phase III clinical trials. // Vaccine 2004. 22:880-887.
2. Rivas J.M., Speziale P., Patti J.M., M Hook. / MSCRAMM-targeted vaccines and immunotherapy for staphylococcal infection. // Curr. Opin. Drug Discov. Dev. 2004. 7:223-227.
3. Schaffer A.C., Lee J.C.. Vaccination and passive immunisation against Staphylococcus aureus. Int. J. Antimicrob. Agents 2008. 32(Suppl. 1):S71-S78.
4. Chhatwal G.S. 2002. Anchorless adhesins and invasins of Gram-positive bacteria: a new class of virulence factors. Trends Microbiol. 10:205-208.
5. Егорова Н.Б., Семенов Б.Ф., Курбатова E.A., Ефремова В.Н., Каверина К.Г., Михайлова Н.А. / Поликомпонентная вакцина для иммунопрофилактики и иммунотерапии заболеваний, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами // Патент RU №2209081
6. Vytvytska О., Nagy Е.,
Figure 00000001
М., Meyer Н.Е., Kurzbauer R., Huber L.A., Klade C.S. / Identification of vaccine candidate antigens of Staphylococcus aureus by serological proteome analysis // Proteomics. 2002 (5):580-90.
7. Ventura C.L., Malachowa N., Hammer C.H., Nardone G.A., Robinson M.A., Kobayashi S.D., DeLeo F.R. / Identification of a novel Staphylococcus aureus two-component leukotoxin using cell surface proteomics // PLoS One. 2010 5(7):e11634. doi: 10.1371/journal.pone.0011634.
8. Куликов C.H., Хайруллин P.З., Варламов В.П. / Влияние поликатионов на антибактериальную активность лизостафина // Прикладная биохимия и микробиология 2015. Т. 51. №6. с. 610-615. DOI: 10.7868/S0555109915060082

Claims (1)

  1. Способ получения антигенов из клеточных стенок бактерий, отличающийся тем, что при его проведении к клеткам Staphylococcus aureus в количестве 109 клеток в изотоническом растворе добавляют смесь веществ - лизостафина в количестве 0.25U и высокомолекулярного хитозана, со средневесовой молекулярной массой 200 кДа, в количестве 100 мкг, инкубации смесь в течение 5 мин при 37°С, отделяют бактериальные протопласты центрифугированием при 2500 g в течение 5 мин, полученный раствор антигенов диализуют, концентрируют и высушивают лиофильно.
RU2018135145A 2018-10-04 2018-10-04 Способ получения бактериальных антигенов RU2689161C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135145A RU2689161C1 (ru) 2018-10-04 2018-10-04 Способ получения бактериальных антигенов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135145A RU2689161C1 (ru) 2018-10-04 2018-10-04 Способ получения бактериальных антигенов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2689161C1 true RU2689161C1 (ru) 2019-05-24

Family

ID=66636780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018135145A RU2689161C1 (ru) 2018-10-04 2018-10-04 Способ получения бактериальных антигенов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2689161C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740366C1 (ru) * 2020-06-26 2021-01-13 Федеральное бюджетное учреждение науки "Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Способ получения антигенов стафилококка золотистого с использованием лизоцима и низкомолекулярного хитозана

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2289817C2 (ru) * 2001-01-26 2006-12-20 Интерселл Аг Способ идентификации, выделения и получения антигенов определенного патогена
WO2014195280A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 Glaxosmithkline Biologicals S.A. Immunogenic composition for use in therapy
RU2603267C2 (ru) * 2009-09-30 2016-11-27 Новартис Аг Конъюгация капсульных полисахаридов staphylococcus aureus типа 5 и типа 8

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2289817C2 (ru) * 2001-01-26 2006-12-20 Интерселл Аг Способ идентификации, выделения и получения антигенов определенного патогена
RU2603267C2 (ru) * 2009-09-30 2016-11-27 Новартис Аг Конъюгация капсульных полисахаридов staphylococcus aureus типа 5 и типа 8
WO2014195280A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 Glaxosmithkline Biologicals S.A. Immunogenic composition for use in therapy
EA201592040A1 (ru) * 2013-06-05 2016-06-30 Глаксосмитклайн Байолоджикалс С.А. Иммуногенная композиция для применения в терапии

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУЛИКОВ С. Н. и др. Активация лизостафина как способ оценки антибактериального потенциала хитозана//Вестник Казанского технологического университета, 2013, Т.16, N7, С. 155-157. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740366C1 (ru) * 2020-06-26 2021-01-13 Федеральное бюджетное учреждение науки "Казанский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Способ получения антигенов стафилококка золотистого с использованием лизоцима и низкомолекулярного хитозана

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qing et al. Natural and engineered bacterial outer membrane vesicles
DK173564B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af kapselpolysaccharider fra stafylokokker, anvendelse af stammer til fremstillling af disse
Chiba et al. A refined technique for extraction of extracellular matrices from bacterial biofilms and its applicability
CN111995675A (zh) 一种针对新冠病毒SARS-CoV-2棘突蛋白RBD区的单克隆抗体及其应用
Musser et al. Toward a genome-wide systems biology analysis of host-pathogen interactions in group A Streptococcus
Meyrand et al. Surface proteome analysis of a natural isolate of Lactococcus lactis reveals the presence of pili able to bind human intestinal epithelial cells
RU2524436C2 (ru) Способ получения жидкой фракции, содержащей изолированные высокомолекулярные капсульные полисахариды streptococcus pneumoniae, и жидкая фракция, полученная таким способом
Stirm et al. Escherichia coli capsule bacteriophages II. Morphology
CN112501135A (zh) 肺炎克雷伯氏菌噬菌株P560、噬菌体解聚酶Depo43及应用
RU2689161C1 (ru) Способ получения бактериальных антигенов
Phothichaisri et al. Potential role of the host-derived cell-wall binding domain of endolysin CD16/50L as a molecular anchor in preservation of uninfected Clostridioides difficile for new rounds of phage infection
Kurek et al. The effect of oleanolic and ursolic acids on the hemolytic properties and biofilm formation of Listeria monocytogenes
RU2740366C1 (ru) Способ получения антигенов стафилококка золотистого с использованием лизоцима и низкомолекулярного хитозана
Peacock Staphylococcus aureus
CN104726429B (zh) 一种具有增强的抑菌效果的噬菌体裂解酶
Cleary et al. Studies of the receptor for phage A25 in group A streptococci: the role of peptidoglycan in reversible adsorption.
Keating et al. Mycobacterium tuberculosis modifies cell wall carbohydrates during biofilm growth with a concomitant reduction in complement activation
RU2324740C2 (ru) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕЛКОВ ТОКСИН-КОРЕГУЛИРУЕМЫХ ПИЛЕЙ АДГЕЗИИ И OmpU ХОЛЕРНОГО ВИБРИОНА КЛАССИЧЕСКОГО БИОВАРА
JPS5852227A (ja) 淋菌からの免疫原性複合体
RU2473558C1 (ru) Белок, обуславливающий свойство аутоагглютинации клеток чумного микроба, и способ его получения
CN105754916B (zh) 一种金黄色葡萄球菌膜泡展示系统及其制备方法和应用
RU2533815C1 (ru) Способ получения протективной белоксодержащей фракции бактерий
RU2483112C1 (ru) Способ получения липополисахарида возбудителя чумы
Jin et al. Identification of growth promoting effect of rBCG/BCG culture supernatant and its potential applications
Moreno Mechanisms of pathogenesis of African pneumococcal serotype 1 isolates during nasopharyngeal carriage and invasive disease

Legal Events

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

Effective date: 20201005