RU2701964C2 - Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein - Google Patents

Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein Download PDF

Info

Publication number
RU2701964C2
RU2701964C2 RU2017145016A RU2017145016A RU2701964C2 RU 2701964 C2 RU2701964 C2 RU 2701964C2 RU 2017145016 A RU2017145016 A RU 2017145016A RU 2017145016 A RU2017145016 A RU 2017145016A RU 2701964 C2 RU2701964 C2 RU 2701964C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seq
recombinant
recombinant protein
iga1
plasmid dna
Prior art date
Application number
RU2017145016A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017145016A3 (en
RU2017145016A (en
Inventor
Алексей Алексеевич Зинченко
Оксана Викторовна Серова
Юрий Анатольевич Прокопенко
Елена Анатольевна Гордеева
Татьяна Дмитриевна Мелихова
Елена Адамовна Нокель
Елена Николаевна Калиберда
Ольга Викторовна Котельникова
Лариса Стефановна Жигис
Ольга Алексеевна Разгуляева
Александр Павлович Аллилуев
Лев Давыдович Румш
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 RU2017145016A priority Critical patent/RU2701964C2/en
Publication of RU2017145016A3 publication Critical patent/RU2017145016A3/ru
Publication of RU2017145016A publication Critical patent/RU2017145016A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2701964C2 publication Critical patent/RU2701964C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • A61K39/40Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum bacterial
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/22Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Neisseriaceae (F)
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to biotechnology. Disclosed is a recombinant protein having protective effect on meningococcus having amino acid sequence SEQ ID NO: 2, consisting of three fragments of primary structure of IgA protease Neisseria meningitidis serogroup B, connected in a single polypeptide chain. Also disclosed is a recombinant protein variant having the amino acid sequence SEQ ID NO: 4, consisting of two fragments of primary structure of IgA protease Neisseria meningitidis serogroup B, connected in a single polypeptide chain. Invention also discloses a polynucleotide encoding a corresponding recombinant protein, a recombinant plasmid DNA comprising a corresponding polynucleotide, a host cell transformed with recombinant plasmid DNA and producing a recombinant protein, and a method of producing a recombinant protein.
EFFECT: group of inventions provides producing highly purified immunogenic proteins with a high level of protective action on meningococci.
6 cl, 3 dwg, 2 tbl, 10 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности, генной инженерии, и касается получения нового рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 или его варианта SEQ ID NO: 4, обладаюшего протективным действием в отношении менингококков различных серогрупп, состоящего из полипептидных фрагментов первичной структуры полноразмерной IgA протеазы Neisseria meningitidis серогруппы В, соединенных в единую полипептидную цепь; нового полинуклеотида SEQ ID NO: 1 или его варианта SEQ ID NO: 3, кодирующего рекомбинантный белок; новой рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3, содержащей полинуклеотид SEQ ID NO: 1 или ее варианта рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-13-1, содержащей полинуклеотид SEQ ID NO: 3; клетки-хозяина, прежде всего нового штамма бактерий Escherichia coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3, продуцирующего рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2 или его варианта BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1, продуцирующего рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4; и способа получения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 или SEQ ID NO: 4, предназначенного для использования при получении монокомпонентной вакцины для защиты человека от менингококковой инфекции.The invention relates to the field of biotechnology, in particular genetic engineering, and for the preparation of a new recombinant protein SEQ ID NO: 2 or its variant SEQ ID NO: 4, which has a protective effect on meningococci of various serogroups, consisting of polypeptide fragments of the primary structure of a full-sized IgA protease Neisseria meningitidis serogroup B linked into a single polypeptide chain; a new polynucleotide SEQ ID NO: 1 or a variant thereof SEQ ID NO: 3 encoding a recombinant protein; a new recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 containing the polynucleotide SEQ ID NO: 1 or a variant of the recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 containing the polynucleotide SEQ ID NO: 3; the host cell, especially the new bacterial strain Escherichia coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3 producing the recombinant protein SEQ ID NO: 2 or its variant BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 producing the recombinant protein SEQ ID NO: 4; and a method for producing a recombinant protein of SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 4, intended for use in the preparation of a monocomponent vaccine to protect a person from meningococcal infection.

Уровень техникиState of the art

Бактериальный менингит, инфекционное заболевание, приводящее к воспалению оболочек мозга человека и высших приматов, характеризуется тяжелым течением, многочисленными осложнениями и высокой летальностью. Возбудителями бактериального менингита являются менингококки, пневмококки и гемофильные палочки (93%) и другие возбудители инфекций. Основными возбудителями менингококкового менингита являются бактерии N. meningitidis: из 12 выявленных серогрупп N. meningitidis шесть - А, В, С, W, X и Y, являются эпидемически опасными. Для профилактики заболевания существует несколько полисахаридных и конъюгированных вакцин. Полисахаридные вакцины доступны в двухвалентных (А, С), трехвалентных (А, С, W135) и четырехвалентных (А, С, W135, Y) составах, конъюгированные - в одновалентных (А или С) и четырехвалентных (А, С, W135, Y) составах, а также в комбинациях (N. Bacterial meningitis, an infectious disease leading to inflammation of the membranes of the human brain and higher primates, is characterized by a severe course, numerous complications and high mortality. The causative agents of bacterial meningitis are meningococci, pneumococci and hemophilic bacilli (93%) and other pathogens of infections. The main causative agents of meningococcal meningitis are bacteria N. meningitidis: of the 12 identified serogroups of N. meningitidis, six - A, B, C, W, X and Y, are epidemically dangerous. To prevent the disease, there are several polysaccharide and conjugate vaccines. Polysaccharide vaccines are available in divalent (A, C), trivalent (A, C, W135) and tetravalent (A, C, W135, Y) formulations, conjugated in monovalent (A or C) and tetravalent (A, C, W135, Y) formulations as well as combinations (N.

meningitidis серогруппа С и Haemophilus influenzae типа b) (Crum-Cianflone N., Sullivan E. Infect Dis Ther, 5:89-112, 2016). Полисахаридные вакцины для защиты от менингококков серогруппы В отсутствуют из-за особенностей структуры их капсульного полисахарида, но существуют две поликомпонентные вакцины на основе поверхностных белков этого патогена (Bianchi A. et al. J prev med hyg, 56: E140-E143, 2015; Gandhi A. et al. Postgraduate medicine, 128(6): 548-556, 2016; Donald R.G.K. et al. Hum vaccine immunother, 13(2): 255-265,2017). Вакцины против менингококков серогруппы X отсутствуют, но поиск антигенов, способных обеспечить защиту от менингококков данной серогруппы, продолжается (RU 2015100889, 14.06.2013 Пицца М. и др.). Большинство используемых в настоящее время вакцин имеют узкую направленность против конкретного возбудителя инфекции. Чтобы обеспечить защиту человека от всего многообразия циркулирующих и непрерывно мутирующих штаммов менингококка, необходимо использовать поликомпонентные вакцины, что приводит к высокой иммунной нагрузке на организм. Таким образом, несмотря на существование значительного количества противоменингококковых вакцин, разработка монокомпонентной вакцины против широкого спектра возбудителей менингококка, в частности, против менингококка серогруппы В, по-прежнему остается актуальной. Использование для этой цели IgAl протеаз (или их фрагментов), секретируемых рядом грамотрицательных (N. meningitidis, Н. influenzae, N. gonorrhoeae) и грамположительных (Str. pneumoniae, Str. sanguis, Str. oralis) бактерий и являющихся одним из основных факторов вирулентности этих бактерий, представляется весьма перспективным.meningitidis serogroup C and Haemophilus influenzae type b) (Crum-Cianflone N., Sullivan E. Infect Dis Ther, 5: 89-112, 2016). There are no polysaccharide vaccines to protect against serogroup B meningococci due to the structure of their capsular polysaccharide, but there are two multicomponent vaccines based on the surface proteins of this pathogen (Bianchi A. et al. J prev med hyg, 56: E140-E143, 2015; Gandhi A. et al. Postgraduate medicine, 128 (6): 548-556, 2016; Donald RGK et al. Hum vaccine immunother, 13 (2): 255-265,2017). There are no vaccines against meningococci of serogroup X, but the search for antigens that can provide protection against meningococci of this serogroup continues (RU 2015100889, 06/14/2013 Pizza M. et al.). Most currently used vaccines have a narrow focus on a specific pathogen. To protect a person from the whole variety of circulating and continuously mutating strains of meningococcus, it is necessary to use multicomponent vaccines, which leads to a high immune load on the body. Thus, despite the existence of a significant number of meningococcal vaccines, the development of a monocomponent vaccine against a wide range of meningococcal pathogens, in particular, against serogroup B meningococcus, remains relevant. The use for this purpose of IgAl proteases (or fragments thereof) secreted by a number of gram-negative (N. meningitidis, N. influenzae, N. gonorrhoeae) and gram-positive (Str. Pneumoniae, Str. Sanguis, Str. Oralis) bacteria and which are one of the main factors the virulence of these bacteria seems to be very promising.

IgA1 протеазы обладают уникальной специфичностью в отношении иммуноглобулинов А1: расщепляют пептидные связи пролил-серии или пролил-треонин в шарнирных участках сывороточного (IgA1) и секреторного (sIgA1) иммуноглобулинов А1 человека и высших приматов (Plaut A.G., Bachovchin W.W. Methods Enzymol, 244: 137-151, 1994; Kilian M. et al. Mol Immunol, 20: 1051-1058,1983). Поверхность слизистых оболочек человека содержит значительное количество sIgA1, которые подавляют адгезию бактерий и вирусов на клетках слизистой оболочки и являются первой линией защиты организма от чужеродных агентов. Считается, что IgA1 протеазы, секретируемые патогенными бактериями, заселяющими слизистую оболочку человека, расщепляют sIgA1 и способствуют, тем самым, адгезии патогенных бактерий на поверхности слизистой оболочки и возникновению воспалительного процесса. Нейтрализация IgA1 протеаз на этой стадии инвазии может стать препятствием для развития инфекций, вызываемых IgA1 proteases have unique specificity for immunoglobulins A1: they cleave the peptide bonds of the prolyl series or prolyl-threonine in the hinge regions of human and higher primate (IgA1) and secretory (sIgA1) immunoglobulins A1 (Plaut AG, Bachovchin WW Methods Enzymol, 244: -151, 1994; Kilian M. et al. Mol Immunol, 20: 1051-1058.1983). The surface of human mucous membranes contains a significant amount of sIgA1, which inhibit the adhesion of bacteria and viruses on the cells of the mucous membrane and are the first line of defense of the body from foreign agents. It is believed that IgA1 proteases secreted by pathogenic bacteria that inhabit the human mucosa break down sIgA1 and thereby contribute to the adhesion of pathogenic bacteria on the surface of the mucous membrane and the onset of the inflammatory process. The neutralization of IgA1 proteases at this stage of invasion may be an obstacle to the development of infections caused by

патогенами, секретирующими этот фермент, затрудняя адгезию бактерий на поверхности слизистой.pathogens secreting this enzyme, hindering the adhesion of bacteria on the surface of the mucosa.

IgA1 протеазы серинового типа синтезируются в виде белков-предшественников - полноразмерных IgA протеаз, аутотранспортеров грамотрицательных бактерий, состоящих из трех функциональных доменов: N-концевого сигнального пептида (СП), транспортируемого домена и С-концевого транслокаторного домена (ТД). Транспортируемый домен локализован между СП и ТД и содержит протеазный субдомен, γ- и α-пептиды. На внешней мембране бактерии транспортируемый домен полноразмерной IgA протеазы подвергается аутокаталитическому процессингу по связям пролил-серин, локализованным в случае полноразмерной IgA протеазы N. meningitidis, штамм Н44/76 с общей последовательностью Met1-(Lys2-Phe1568), в участке аминокислотной последовательности γ-пептида Val975-Pro1006 (Van Ulsen P. and Tommassen J. FEMS Microbiol Rev., 30:292-319, 2006), формируя зрелый фермент - IgA1 протеазу (около 1000 аминокислотных остатков). Нумерация аминокислотных остатков фрагментов IgA протеазы здесь и далее в тексте соответствует последовательности полноразмерной IgA протеазы N. meningitidis Н44/76, приведенной на сайте http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/ADC80147).Serine-type IgA1 proteases are synthesized in the form of precursor proteins - full-sized IgA proteases, Gram-negative bacterial autotransporters, consisting of three functional domains: the N-terminal signal peptide (SP), the transported domain, and the C-terminal translocation domain (TD). The transported domain is localized between SP and TD and contains the protease subdomain, γ- and α-peptides. On the outer membrane of the bacterium, the transported domain of the full-sized IgA protease undergoes autocatalytic processing for prolyl-serine bonds localized in the case of the full-sized IgA protease N. meningitidis strain H44 / 76 with the general sequence Met 1 - (Lys 2 -Phe 1568 ), in the amino acid sequence γ-peptide Val 975 -Pro 1006 (Van Ulsen P. and Tommassen J. FEMS Microbiol Rev., 30: 292-319, 2006), forming a mature enzyme, IgA1 protease (about 1000 amino acid residues). The numbering of amino acid residues of IgA protease fragments hereinafter in the text corresponds to the sequence of the full-length IgA protease N. meningitidis H44 / 76, available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/ADC80147).

Анализ первичных структур бактериальных IgA протеаз из N. meningitidis, N. gonorrhoeae и Н. Influenza свидетельствует об их высокой гомологии (до 70%) (Lomholt Н. et al. Mol. Microbiol. 15:495-506. 1995). Наиболее консервативные участки этих белков находятся в транслокаторном домене и протеазном субдомене. Гомология аминокислотных последовательностей IgA протеаз из N. meningitidis и N. gonorrhoeae на участке Ala28-Pro1004 первичной структуры полноразмерной иммуноглобулин А протеазы N. meningitidis серогруппы В, штамм Н44/76, включающем протеазный домен и γ-пептид, выбранном нами для исследований в качестве базовой структуры, составляет более 90% Известны варианты нативной и рекомбинантной менингококковой IgA1 протеазы из N. meningitidis серогрупп А и В, которые обеспечивают защиту мышей от заражения вирулентной культурой менингококков серогрупп А, В и С (Ягудаева Е.Ю. и др. Биоорган, химия, 36:96-105, 2010; Серова О.В. и др. Биофарм. журнал, 3(6): 42-47, 2011; Котельникова О.В. и др. Биомед. хим. 60: 479-486, 2014; Zinchenko А.А. et al. J. Meningitis, 2015, 1:102). Методом ИФА было показано, что протективные антитела, образующиеся при иммунизации животных IgA1 протеазой, способны связываться с ферментом не только в растворе, но и с ферментом, экспонированным на поверхности убитых клеток менингококка (Котельникова О.В. и др. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 161(3): 369-372, 2016). Полученные результаты в совокупности с высокой гомологией участка аминокислотной последовательности Ala28-Pro1004 первичной структуры полноразмерных иммуноглобулин А протеаз из различных источников позволили нам рассматривать IgA1 протеазу в качестве перспективной основы противоменингококковой моновакцины.Analysis of the primary structures of bacterial IgA proteases from N. meningitidis, N. gonorrhoeae and N. Influenza indicates their high homology (up to 70%) (Lomholt, H. et al. Mol. Microbiol. 15: 495-506. 1995). The most conserved regions of these proteins are located in the translocative domain and the protease subdomain. Homology of the amino acid sequences of IgA proteases from N. meningitidis and N. gonorrhoeae in the Ala 28 -Pro 1004 section of the primary structure of the full-length immunoglobulin A protease of N. meningitidis serogroup B, strain H44 / 76, including the protease domain and γ peptide that we selected for research in as the basic structure, it is more than 90%. Native and recombinant meningococcal IgA1 proteases from N. meningitidis serogroups A and B are known that protect mice from infection by the virulent culture of meningococcal serogroups A, B and C (Yagudaeva E.Yu. et al. Biooo rgan, chemistry, 36: 96-105, 2010; Serova O.V. et al. Biopharm. Journal, 3 (6): 42-47, 2011; Kotelnikova O.V. et al. Biomed. Chem. 60: 479 -486, 2014; Zinchenko A.A. et al. J. Meningitis, 2015, 1: 102). ELISA showed that protective antibodies produced by immunizing animals with IgA1 protease are able to bind to an enzyme not only in solution but also to an enzyme exposed on the surface of dead meningococcus cells (O. Kotelnikova et al. Bulletin of experimental biology and medicine , 161 (3): 369-372, 2016). The results, combined with the high homology of the amino acid sequence portion of the Ala28-Pro1004 primary structure of the full-length immunoglobulin A proteases from various sources, allowed us to consider the IgA1 protease as a promising basis for the anti-meningococcal mono-vaccine.

В предшествующем уровне техники описаны множественные композиции, конъюгаты и кандидатные вакцины на основе липополисахаридов, капсулярных олигосахаридов и/или полипептидов ряда поверхностных белков менингококка для иммунизации людей против менингита, вызываемого патогенными бактериями N. meningitidis различных серогрупп (пат. US 9561269, G.W. Zlotnick и др. 07.02.2017; пат. US 9724402, A.S. Anderson и др. 08.08.2017; пат. US 9475864, S. Ram и др. 25.10.2016). Однако указанные композиции являются многокомпонентными и не обеспечивают эффективную защиту от менингококковой инфекции серогруппы В.The prior art describes multiple compositions, conjugates and candidate vaccines based on lipopolysaccharides, capsular oligosaccharides and / or polypeptides of a number of meningococcal surface proteins to immunize people against meningitis caused by the pathogenic bacteria N. meningitidis of various serogroups (US Pat. US 9561269, GW Zlot 02/07/2017; US Pat. No. 9,724,402, AS Anderson et al. 08/08/2017; US Pat. No. 9,475,864, S. Ram et al. 10/25/2016). However, these compositions are multicomponent and do not provide effective protection against meningococcal infection of serogroup B.

Известно получение иммуногенных композиций против N. meningitidis серогруппы В (пат. RU 2498815 Конторни М. и др), содержащих в различных контейнерах адъювант, включающий эмульсию типа масло-в-воде и коктейль лиофилизованных антигенов, мембранных белков менингококков серогруппы В, который может включать конъюгированные полисахариды из N. meningitidis серогрупп А, С, W135 и/или Y, а также природные мембранные везикулы, рекомбинантные белки и липополисахариды из N. meningitidis серогрупп В; известно также получение полипептидных вакцин (пат. RU 2333007, Пицца М, 10.09.2008), представляющих собой композиции из пяти антигенов (белок NadA, белок 741, белок 936, белок 953 и белок 287) наружной мембраны N. meningitidis, и способных индуцировать гуморальный иммунный ответ против некоторых сверхвирулентных рядов поколений А4, ЕТ5 и ряда поколений 3 N. meningitidis серогруппы В.It is known to obtain immunogenic compositions against N. meningitidis serogroup B (Pat. RU 2498815 Kontorni M. et al) containing adjuvant in various containers, including an oil-in-water emulsion and a cocktail of lyophilized antigens, serogroup B meningococcal membrane proteins, which may include conjugated polysaccharides from N. meningitidis serogroups A, C, W135 and / or Y, as well as natural membrane vesicles, recombinant proteins and lipopolysaccharides from N. meningitidis serogroup B; It is also known to obtain polypeptide vaccines (US Pat. RU 2333007, Pizza M, September 10, 2008), which are compositions of five antigens (NadA protein, protein 741, protein 936, protein 953 and protein 287) of the outer membrane of N. meningitidis, and are capable of inducing humoral immune response against some supervirulent series of generations A4, ET5 and a number of generations 3 of N. meningitidis serogroup B.

Недостатками вышеперечисленных композиций являются сложность изготовления, многокомпонентность и в результате - высокая иммунная нагрузка на организм человека, узкая направленность действия на менингококки определенной серогруппы.The disadvantages of the above compositions are the complexity of manufacture, multicomponentness and, as a result, a high immune load on the human body, a narrow focus on the meningococcus of a particular serogroup.

Перечисленные композиции не используют менингококковую IgA1 протеазу или ее фрагменты.The listed compositions do not use meningococcal IgA1 protease or its fragments.

Известно получение иммуногенных в отношении менингококковых инфекций полипептидов, нуклеиновых кислот, кодирующих эти полипептиды, и антител, It is known to produce immunogenic polypeptides, nucleic acids encoding these polypeptides and antibodies immunogenic for meningococcal infections,

связывающихся с этими полипептидами на основе белковых антигенов штамма М004-240196 N. meningitidis серогруппы В, имеющих не менее 95% гомологии с белками менингококков серогрупп А и С (пат. RU 2450019 Раппуоли Р.И др., 10.05 2012), или полипептидов на основе белка Neisseria ORF2086 (пат. US 08563006, B.J. Metcalf и др. 22.11.2013), которые могут быть использованы для лечения или профилактики болезней, вызываемых N. meningitidis. Полипептиды авторы рассматривают, главным образом, в качестве дополнительных компонентов для применения в усовершенствованных вакцинах для профилактики и/или лечения менингококкового менингита. Среди источников иммуногенных пептидов IgA1 протеаза или ее компоненты отсутствуют.binding to these polypeptides based on protein antigens of strain M004-240196 N. meningitidis serogroup B having at least 95% homology with proteins of meningococcal serogroups A and C (US Pat. RU 2450019 R. Rappuoli et al., 10.05 2012), or polypeptides on based on Neisseria protein ORF2086 (US Pat. US 08563006, BJ Metcalf et al. November 22, 2013), which can be used to treat or prevent diseases caused by N. meningitidis. The authors consider polypeptides mainly as additional components for use in improved vaccines for the prevention and / or treatment of meningococcal meningitis. Among the sources of immunogenic peptides IgA1 protease or its components are absent.

Известно получение рекомбинантных химерных белков, созданных на основе фрагментов антигенных доменов трех различных семейств поверхностного белка NMB1870 N. meningitidis, экспрессированных в структуре одной молекулы, для формирования иммунитета против заболеваний и/или инфекций, вызываемых менингококками, в частности, серогруппы В. (пат. RU 2375374 Мазиньяни В. и др., 10.12 2009). Авторы приводят несколько вариантов рекомбинантных химерных белков и композиций на их основе, способных индуцировать гуморальный бактерицидный ответ против штаммов менингококков серогруппы В и, как минимум, одной из серогрупп А, С, W или Y.It is known to obtain recombinant chimeric proteins created on the basis of fragments of antigenic domains of three different families of the surface protein NMB1870 N. meningitidis expressed in the structure of one molecule to form immunity against diseases and / or infections caused by meningococci, in particular, serogroup B. (US Pat. RU 2375374 Mazignani V. et al., 10.12.2009). The authors cite several variants of recombinant chimeric proteins and compositions based on them that can induce a humoral bactericidal response against meningococcal strains of serogroup B and at least one of serogroups A, C, W or Y.

Химерные белки авторы рассматривают как кандидатные вакцины, однако они достаточно узконаправленные и для получения эффективной универсальной противоменингококковой вакцины необходимо использовать нескольких компонентов. Известно получение фрагментов IgA1 протеазы (пат. US 7235242, М. Achtman и др., 26.06.2007), которые используют в качестве пептидов-носителей углеводных компонентов клеточных стенок различных микроорганизмов: Neisseria, Streptococcus, Klebsiella, Salmonella, Shigella и Haemophilus. Описан синтез N-концевых фрагментов IgA1-протеазы из N. meningitidis серогруппы А, содержащих от 40 до 104 аминокислотных остатков.The authors consider chimeric proteins as candidate vaccines, however, they are quite narrowly targeted and several components must be used to obtain an effective universal anti-meningococcal vaccine. It is known to obtain IgA1 protease fragments (US Pat. US 7,235,242, M. Achtman et al., June 26, 2007), which are used as peptides carriers of carbohydrate components of the cell walls of various microorganisms: Neisseria, Streptococcus, Klebsiella, Salmonella, Shigella and Haemophilus. The synthesis of N-terminal fragments of an IgA1 protease from N. meningitidis serogroup A containing from 40 to 104 amino acid residues is described.

Однако конъюгация этих пептидов с полисахаридами менингококков других серогрупп не приводит к расширению спектра действия полученных композиций, они обеспечивают защиту от менингококка только одной серогруппы.However, the conjugation of these peptides with polysaccharides of meningococci of other serogroups does not expand the spectrum of action of the obtained compositions, they provide protection from meningococcus only one serogroup.

Известен способ получения белка предшественника IgA1 протеазы. В статье (S. Vitovski and J.R. Sayers, Infection and Immunity, 75(6):2875-2885, 2007), описано клонирование полноразмерного гена, кодирующего сигнальный пептид, секретируемую форму протеазы и транспортный домен, изучен механизм аутопроцессинга IgA1 протеазы из ее предшественника, создан ряд мутированных форм IgA протеазы N. meningitides A known method of obtaining a protein of the precursor of IgA1 protease. The article (S. Vitovski and JR Sayers, Infection and Immunity, 75 (6): 2875-2885, 2007) describes the cloning of a full-sized gene encoding a signal peptide, a secreted protease form and a transport domain, and the mechanism of autoprocessing of IgA1 protease from its predecessor is studied , a series of mutated forms of IgA protease N. meningitides

серогруппы В. Было установлено, что указанные мутанты не обладают аутопротеолитической активностью и не секретируют зрелую протеазу. В данной работе белки предшественники IgA1 протеазы получали только с целью исследования механизма аутокаталитической активации фермента, в очищенном состоянии не выделялись, иммуногенные и протективные свойства белков не исследовались, возможность их использования с целью создания вакцины не рассматривалась.serogroup B. It was found that these mutants do not have autoproteolytic activity and do not secrete mature protease. In this work, precursors of IgA1 protease proteins were obtained only for the purpose of studying the mechanism of autocatalytic activation of the enzyme, they were not isolated in a purified state, immunogenic and protective properties of proteins were not studied, the possibility of their use in order to create a vaccine was not considered.

Известно получение бактериальных IgA1 протеаз и их применение для лечения заболеваний, связанных с накоплением IgA1 в тканях и органах организма (пат. US 7407653, Plaut и др., 05.08.2008). Растворимые IgA1 протеазы, содержащие различные метки, получали с использованием методов рекомбинантной ДНК. Полученные препараты использовали в качестве фермента для лечения аутоиммунных заболеваний, связанных с накоплением IgA1. Однако полученный рекомбинантный белок обладал ферментативной активностью и его использование в качестве вакцины в патенте не обсуждалось.It is known to obtain bacterial IgA1 proteases and their use for the treatment of diseases associated with the accumulation of IgA1 in the tissues and organs of the body (US Pat. US 7407653, Plaut et al., 05.08.2008). Soluble IgA1 proteases containing various labels were prepared using recombinant DNA methods. The resulting preparations were used as an enzyme for the treatment of autoimmune diseases associated with the accumulation of IgA1. However, the resulting recombinant protein had enzymatic activity and its use as a vaccine in the patent was not discussed.

В статье (Gupta SK et al, Vaccine. 28:7092-7097, 2010) описаны результаты компьютерного анализа потенциальных Т-клеточных эпитопов трех белков менингококка серогруппы В: белка А, стимулирующего Т-клетки (TspA), аутотранспортного белка A (AutA) и IgA1 протеазы. В результате исследования выявлены шесть девятичленных Т-клеточных эпитопов. Авторы полагают, что эти пептиды могут быть использованы в качестве перспективных агентов для защиты от менингококков серогруппы В, но экспериментальные данные, подтверждающие эту гипотезу, в работе не приведены и возможность получения вакцины на их основе не обсуждается.The article (Gupta SK et al, Vaccine. 28: 7092-7097, 2010) describes the results of a computer analysis of potential T-cell epitopes of three serogroup B meningococcal proteins: T-cell stimulating protein (TspA) A, autotransport protein A (AutA) and IgA1 proteases. The study revealed six nine-membered T-cell epitopes. The authors believe that these peptides can be used as promising agents for protection against serogroup B meningococci, but experimental data confirming this hypothesis are not presented and the possibility of obtaining a vaccine based on them is not discussed.

Известны способы получения с применением технологии рекомбинантной ДНК ферментативно активной (Серова О.В. и др. Биофарм. журнал, 3(6): 42-47, 2011; пат. RU 2453599, Румш Л.Д. и др. 20.06.2012), или неактивной (мутантной по остатку серина активного центра, Ser267Ala) менингококковой IgA1 протеазы (Котельникова О.В. и др. Биомед. хим. 60: 479-486, 2014; пат. RU 2486243, Румш Л.Д. и др. 27.06.2013). В работе было описано получение полинуклеотидов, кодирующих указанные белки, рекомбинантных плазмидных ДНК, включающих эти полинуклеотиды, и клеток, трансформированных соответствующими рекомбинантными плазмидными ДНК, для получения очищенных целевых белков, обладающих высокой иммуногенностью и эффективным протективным действием в отношении менингококковой инфекции Known methods for producing enzymatically active DNA using recombinant DNA technology (Serova O.V. et al. Biopharm. Journal, 3 (6): 42-47, 2011; pat. RU 2453599, Rumsh L.D. et al. 20.06.2012 ), or inactive (mutant at the serine residue of the active center, Ser267Ala) meningococcal IgA1 protease (Kotelnikova O.V. et al. Biomed. chem. 60: 479-486, 2014; pat. RU 2486243, Rumsh L.D. et al. June 27, 2013). The work described the preparation of polynucleotides encoding these proteins, recombinant plasmid DNAs including these polynucleotides, and cells transformed with the corresponding recombinant plasmid DNAs to obtain purified target proteins with high immunogenicity and effective protective effect against meningococcal infection

основных эпидемических серогрупп А, В и С, с целью использования их в качестве перспективных агентов для защиты от менингококков различных серогрупп. Однако, высокая молекулярная масса (более 100 кДа), значительное количество В- и Т-клеточных антигенных детерминант в структуре этих ферментов и, соответственно, высокая антигенная нагрузка на организм при иммунизации, низкая растворимость рекомбинантных вариантов IgA1 протеазы, как в активной, так и в мутантной формах, а также способность IgA1 протеазы связывать С1-ингибитор системы комплемента человека (пат. RU 2475756, Козлов Л.В. и др. 20.02.2013), что может приводить к неконтролируемой активации комплемента человека по классическому пути в процессе иммунизации, ограничивают возможность использования IgA1 протеаз в качестве основы противоменингококковой моновакцины.the main epidemic serogroups A, B and C, in order to use them as promising agents for protection against meningococci of various serogroups. However, a high molecular weight (more than 100 kDa), a significant amount of B- and T-cell antigenic determinants in the structure of these enzymes and, accordingly, a high antigenic load on the body during immunization, low solubility of recombinant IgA1 protease variants, both in active and in mutant forms, as well as the ability of the IgA1 protease to bind the C1 inhibitor of the human complement system (Pat. RU 2475756, Kozlov L.V. et al. 02/20/2013), which can lead to uncontrolled activation of human complement along the classical pathway in the process of immunization, limit the possibility of using IgA1 proteases as the basis of the anti-meningococcal mono-vaccine.

Известен способ получения с применением технологии рекомбинантной ДНК двух вариантов рекомбинантной IgA1 протеазы Met1-(Lys2-Asn963)-Leu-Glu-His6 и Met1-(Ala28-Asn963)-Leu-Glu-His6 из N. meningitidis серогруппы В, штамм H44/76 и низкомолекулярного рекомбинантного белка Met1-(Glu135-His328)-Leu-Glu-His6 с мол. массой 23 367 Да, фрагмента N-концевого участка этого фермента с высокой плотностью В-клеточных эпитопов (Zinchenko А.А. et al. J. Meningitis, 2015, 1:102). Все три белка были иммуногенны и обеспечивали высокую выживаемость иммунизированных ими мышей после заражения вирулентным штаммом Н44/76 N. meningitidis серогруппы В. В работе высказано предположение о том, что низкомолекулярный рекомбинантный белок Met1-(Glu135-His328)-Leu-Glu-His6 может быть использован в качестве основы противоменингококковой вакцины, однако данные по защите животных от заражения менингококками других серогрупп не приведены. Кроме того, при исследовании поведения иммунокомпетентных клеток CD4+, CD8+, CD19 в крови животных, иммунизированных этим соединением, выяснилось, что иммунорегуляторный индекс, CD4+/CD8+, через 6 месяцев после иммунизации заметно возрастал (1,28±0,10) в сравнении с контролем (1,00±0,07). Это свидетельствует о нежелательных сдвигах в состоянии общего гомеостаза иммунизированных животных, что является серьезным недостатком для кандидатной вакцины. Способ получения укороченного рекомбинантного белка (Zinchenko А.А. et al. J. Meningitis, 2015, 1:102) на основе первичной структуры IgA1 протеазы N. meningitidis серогруппы В, штамм Н44/76 как ближайший уровень техники был выбран в качестве прототипа.A known method of producing, using recombinant DNA technology, two variants of recombinant IgA1 protease Met1- (Lys2-Asn963) -Leu-Glu-His6 and Met1- (Ala28-Asn963) -Leu-Glu-His6 from N. meningitidis serogroup B, strain H44 / 76 and low molecular weight recombinant protein Met1- (Glu135-His328) -Leu-Glu-His6 with a mol. mass of 23,367 Yes, a fragment of the N-terminal portion of this enzyme with a high density of B-cell epitopes (Zinchenko A.A. et al. J. Meningitis, 2015, 1: 102). All three proteins were immunogenic and ensured high survival of mice immunized by them after infection with the virulent strain H44 / 76 N. meningitidis of serogroup B. It was suggested that the low molecular weight recombinant protein Met1- (Glu135-His328) -Leu-Glu-His6 be used as the basis of the meningococcal vaccine, however, data on the protection of animals from meningococcal infection of other serogroups are not given. In addition, when studying the behavior of immunocompetent cells CD4 +, CD8 +, CD19 in the blood of animals immunized with this compound, it was found that the immunoregulatory index, CD4 + / CD8 +, significantly increased (1.28 ± 0.10) 6 months after immunization compared with control (1.00 ± 0.07). This indicates undesirable changes in the state of general homeostasis of immunized animals, which is a serious drawback for the candidate vaccine. A method of obtaining a shortened recombinant protein (Zinchenko A.A. et al. J. Meningitis, 2015, 1: 102) based on the primary structure of IgA1 protease of N. meningitidis serogroup B, strain H44 / 76 was chosen as the closest prior art as a prototype.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Изобретение решает задачу получения иммуногенных рекомбинантных белков на основе аминокислотной последовательности фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры полноразмерной IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В штамм Н44/76, обладающих эффективным иммуногенным и протективным действием в отношении менингококков различных серогрупп, в том числе в отношении менингококков серогруппы В, сопоставимым с действием рекомбинантной IgA1 протеазы, содержащей последовательность Ala28-Pro1004, не приводящих к нежелательным изменениям общего гомеостаза организма иммунизированных этими белками животных, для использования в качестве основного компонента моновакцины для защиты от инфекций, вызываемых менингококками различных серогрупп и другими патогенами, вирулентность которых обусловлена IgA1 протеазой.The invention solves the problem of producing immunogenic recombinant proteins based on the amino acid sequence of the Ala28-Pro1004 fragment of the primary structure of the full-length IgA protease of N. meningitidis serogroup B strain H44 / 76, which have an effective immunogenic and protective effect against meningococci of various serogroups, including meningococci of serogroup B comparable with the action of recombinant IgA1 protease containing the sequence Ala28-Pro1004, not leading to undesirable changes in the overall homeostasis of the body immunized with these proteins of animals, for use as the main component of a monovaccine to protect against infections caused by meningococci of various serogroups and other pathogens, the virulence of which is due to the IgA1 protease.

Для решения этой задачи с помощью сервиса http://www.iedb.orgTo solve this problem using the service http://www.iedb.org

в последовательности Ala28-Pro1004, выбранной нами для исследований в качестве базовой структуры, было изучено распределение В- и Т-клеточных эпитопов и показано, что наибольшая плотность антигенных детерминант сосредоточена в трех участках базовой структуры: N-концевом (Ser120-Thr360), центральном (Lys415-Val710) и C-концевом (Gly820-Ser990). Учитывая результаты исследования на животных иммуногенных и протективных свойств низкомолекулярных рекомбинантных белков, полученных на основе структуры этих участков, которые показали, что эффективным протективным действием в отношении менингококка серогруппы В обладали только рекомбинантный белок Met1-(Glu135-His328)-Leu-Glu-His6 с мол. массой 23 367 Да, полученный на основе аминокислотной последовательности из N-концевого участка базовой молекулы Ser120-Thr360 (Zinchenko А.А. et al. J. Meningitis, 2015, 1:102), в то время как рекомбинантные белки на основе последовательностей Lys415-Val710 или Gly820-Ser990: Met1-(Trp329-His622)-Leu-Glu-His6, мол. масса 33 460 Да и Met1-(His835-Pro1004)-Leu-Glu-His6, мол. масса 19 808 Да, слабо защищали животных от заражения менингококками серогруппы В (уровень бактериемии в группе мышей, иммунизированных этими белками составлял 80 и 60%, соответственно), мы выбрали полипептидные фрагменты из N-концевого участка базовой структуры с высокой протективной активностью в отношении менингококков (Trp140-His328 или Trp140-Gln299) и из участков с низким протективным действием: Trp412-Asp604 и Tyr866-Pro1004, и затем в различных комбинациях соединили их в единую полипептидную цепь. Фрагменты были in the sequence Ala28-Pro1004, which we selected for studies as the base structure, we studied the distribution of B and T cell epitopes and showed that the highest density of antigenic determinants is concentrated in three parts of the base structure: N-terminal (Ser120-Thr360), central (Lys415-Val710) and C-terminal (Gly820-Ser990). Considering the results of animal studies of the immunogenic and protective properties of low molecular weight recombinant proteins obtained on the basis of the structure of these sites, which showed that only the recombinant protein Met1- (Glu135-His328) -Leu-Glu-His6 c had the effective protective effect on meningococcus serogroup pier mass of 23,367 Yes, obtained on the basis of the amino acid sequence from the N-terminal portion of the base molecule Ser120-Thr360 (Zinchenko A.A. et al. J. Meningitis, 2015, 1: 102), while recombinant proteins based on the Lys415 sequences -Val710 or Gly820-Ser990: Met1- (Trp329-His622) -Leu-Glu-His6, mol. mass 33 460 Yes and Met1- (His835-Pro1004) -Leu-Glu-His6, mol. weight 19 808 Yes, poorly protected animals from infection by serogroup B meningococci (the bacteremia level in the group of mice immunized with these proteins was 80 and 60%, respectively), we selected polypeptide fragments from the N-terminal portion of the base structure with high protective activity against meningococci (Trp140-His328 or Trp140-Gln299) and from sites with a low protective effect: Trp412-Asp604 and Tyr866-Pro1004, and then combined them into different polypeptide chains in various combinations. Fragments were

выбраны таким образом, чтобы каждый из выбранных полипептидных фрагментов содержал в своей структуре один из трех Т-клеточных эпитопов базовой структуры, способных связываться с наибольшим количеством HLA-DR аллелей http://www.iedb.org. В результате были сконструированы и с применением технологии рекомбинантной ДНК получены рекомбинантный белок с последовательностью SEQ ID NO: 2, состоящий из трех соединенных в единую полипептидную цепь фрагментов базовой последовательности Ala28-Pro1004 IgA протеазы: Trp140-His328, Trp412-Asp604 и Tyr866-Pro1004 (молмасса 59 407 Да) и вариант рекомбинантного белка с последовательностью SEQ ID NO: 4, состоящий из двух соединенных в единую полипептидную цепь фрагментов базовой последовательности: Trp140-Gln299 и Tyr866-Pro1004 (молмасса 34 690 Да). Кроме того, была сконструирована и получена рекомбинантная IgA1 протеаза с последовательностью SEQ ID NO: 11 (белок сравнения), содержащей базовую последовательность Ala28-Pro1004.chosen so that each of the selected polypeptide fragments contained in its structure one of the three T-cell epitopes of the basic structure, capable of binding to the largest number of HLA-DR alleles http://www.iedb.org. As a result, a recombinant protein with the sequence SEQ ID NO: 2, consisting of three fragments of the base sequence of Ala28-Pro1004 IgA protease, Trp140-His328, Trp412-Asp604 and Tyr866-Pro1004 (Trp412-Asp604 and Tyr866-Pro1004) molasses 59 407 Da) and a variant of a recombinant protein with the sequence SEQ ID NO: 4, consisting of two fragments of the basic sequence connected into a single polypeptide chain: Trp140-Gln299 and Tyr866-Pro1004 (molmass 34 690 Da). In addition, a recombinant IgA1 protease with the sequence SEQ ID NO: 11 (reference protein) containing the base sequence Ala28-Pro1004 was designed and prepared.

Полученные комбинированные рекомбинантные белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 обладали эффективным протективным действием в отношении менингококков различных серогрупп, в том числе, в отношении бактерий N. meningitidis серогруппы В, не уступающим рекомбинантной IgA1 протеазе SEQ ID NO: 11. Рекомбинантные белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 не изменяли иммунорегуляторный индекс, CD4+/CD8+, иммунизированных животных, сохранив его на уровне контроля. Таким образом, полученные рекомбинантные белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 могут рассматриваться как основа монокомпонентной вакцины для защиты от менингококковой инфекции и других патогенов, вирулентность которых обусловлена IgA1 протеазой.The resulting combined recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 had an effective protective effect against meningococci of various serogroups, including bacteria N. meningitidis serogroup B, not inferior to the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11. Recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 did not change the immunoregulatory index, CD4 + / CD8 +, of immunized animals, while maintaining it at the control level. Thus, the obtained recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 can be considered as the basis of a monocomponent vaccine for protection against meningococcal infection and other pathogens whose virulence is due to the IgA1 protease.

Полученные рекомбинантные белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 с различной молекулярной массой представляют собой объекты одного вида, так как содержат участки одной и той же базовой последовательности Ala28-Pro1004 IgA протеазы N meningitidis серогруппы В, причем белок SEQ ID NO: 4 является составной частью не только рекомбинантной протеазы SEQ ID NO: 11, но и белка SEQ ID NO: 2. Белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 - объекты одного назначения: оба предназначены для использования в качестве основного компонента монокомпонентной вакцины для профилактики заболеваний, вызываемых менингококками различных серогрупп, в том числе менингококком серогруппы В и других патогенов, вирулентность которых обусловлена IgA1 протеазой.The obtained recombinant proteins of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 with different molecular weights are objects of the same species, as they contain parts of the same base sequence of Ala28-Pro1004 IgA protease N meningitidis serogroup B, and protein SEQ ID NO: 4 is a component of not only the recombinant protease SEQ ID NO: 11, but also the protein SEQ ID NO: 2. Proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 are objects for the same purpose: both are intended for use as the main component of a monocomponent vaccine for the prevention of diseases caused by meningococci ra personal serogroups, including serogroup B meningococcus and other pathogens, virulence of which is due IgA1 protease.

Белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 обеспечивают получение одного результата: оба иммуногенны, обладают протективным действием в отношении менингококков различных серогрупп, в том числе, в отношении бактерий N. meningitidis серогруппы В, не уступающим рекомбинантной IgA1 протеазе SEQ ID NO: 11, и не изменяют иммунорегуляторный индекс, CD4+/CD8+, иммунизированных животных.Proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 provide one result: both are immunogenic, have a protective effect against meningococci of various serogroups, including bacteria N. meningitidis serogroup B, not inferior to the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO : 11, and do not change the immunoregulatory index, CD4 + / CD8 +, of immunized animals.

Поставленная задача решается за счет:The problem is solved by:

А: рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 с молекулярной массой 59 407 Да, рассчитанной изоэлектрической точкой 8.75, с аминокислотной последовательностью из 530 аминокислотных остатков, полученного из трех соединенных в единую полипептидную цепь участков фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры полноразмерной IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В штамм Н44/76: Trp140-His328, Trp412-Asp604 и Tyr866-Pro1004, кодируемого нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 1, обладающего высоким уровнем протективного действия в отношении менингококков различных серогрупп, не изменяющего иммунорегуляторный индекс, CD4+/CD8+, иммунизированных животных, предназначенного для получения монокомпонентной вакцины для профилактики менингококковых инфекций, вызываемых возбудителями различных серогрупп, в том числе бактериями N. meningitidis серогруппы В, и другими патогенами, вирулентность которых обусловлена IgA1 протеазой;A: recombinant protein of SEQ ID NO: 2 with a molecular weight of 59,407 Da, calculated by an isoelectric point of 8.75, with an amino acid sequence of 530 amino acid residues, obtained from three sections of the primary structure of the Ala28-Pro1004 fragment of the primary structure of the full-length IgA protease N. meningitidis, connected into a single polypeptide chain serogroup B strain H44 / 76: Trp140-His328, Trp412-Asp604 and Tyr866-Pro1004 encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, which has a high level of protective effect against meningococci of various serogroups that does not change the immune regulatory index, CD4 + / CD8 +, immunized animals, destined to produce monocomponent vaccine for preventing meningococcal infections caused by pathogens of various serogroups, including bacteria N. meningitidis serogroup B, and other pathogens, virulence of which conditioned IgA1 protease;

полинуклеотида (SEQ ID NO: 1), кодирующего рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2; рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3, включающей нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 1 и обеспечивающей экспрессию рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 в клетке-хозяине, характеризующейся следующими признаками:polynucleotide (SEQ ID NO: 1) encoding the recombinant protein of SEQ ID NO: 2; pET28-IgA1-11-3 recombinant plasmid DNA, comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and providing expression of the recombinant protein SEQ ID NO: 2 in a host cell, characterized by the following features:

длина цепи составляет 6799 п.о.;chain length is 6799 bp .;

кодирует рекомбинантный гибридный белок SEQ ID NO: 2 с гексагистидиновой меткой на С-конце белка;encodes a recombinant fusion protein of SEQ ID NO: 2 with a hexahistidine tag at the C-terminus of the protein;

нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 1, кодирующую рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2 в плазмиде pET28-IgA1-11-3, на 3'-конце фланкирует уникальный сайт рестрикции эндонуклеазой XhoI;the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 2 in plasmid pET28-IgA1-11-3 flanks the unique restriction site with XhoI endonuclease at the 3'-end;

нуклеотидная последовательность SEQ ID NO: 1, кодирующая рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2 в плазмиде pET28-IgA1-11-3, содержит уникальный сайт рестрикции эндонуклеазой AgeI;the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 2 in the plasmid pET28-IgA1-11-3 contains a unique restriction site by endonuclease AgeI;

содержит T7lac-промотор транскрипции;contains a T7lac transcription promoter;

генетическим маркером служит нуклеотидная последовательность (kan), определяющая устойчивость трансформированных плазмидой pET28-IgA1-11-3 клеток бактерий к канамицину;the genetic marker is the nucleotide sequence (kan), which determines the resistance of bacterial cells transformed with plasmid pET28-IgA1-11-3 to kanamycin;

клетки-хозяина, прежде всего штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3, содержащего рекомбинантную плазмидную ДНК, продуцирующего рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2;a host cell, especially a producer strain of E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3, containing a recombinant plasmid DNA producing the recombinant protein SEQ ID NO: 2;

а также за счет способа получения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2, заключающегося в том, что клетку-хозяина трансформируют рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-11-3, содержащей полинуклеотид SEQ ID NO: 1, кодирующий рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2, культивируют штамм-продуцент, получают тельца включения, из которых выделяют и очищают целевой продукт, используя сочетание хроматографических методов.and also due to the method of producing the recombinant protein SEQ ID NO: 2, which consists in the fact that the host cell is transformed with recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 containing the polynucleotide SEQ ID NO: 1 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 2 , the producer strain is cultured, inclusion bodies are obtained, from which the target product is isolated and purified using a combination of chromatographic methods.

Поставленная задача решается также за счет:The task is also solved by:

Б) варианта рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 с молекулярной массой 34 690 Да, рассчитанной изоэлектрической точкой 8.7, с аминокислотной последовательностью из 308 аминокислотных остатков SEQ ID NO: 4, полученного из двух соединенных в единую полипептидную цепь участков фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В штамм Н44/76: Trp140-Gln299 и Tyr866-Pro1004, кодируемого нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 3, обладающего высоким уровнем протективного действия в отношении менингококков различных серогрупп, не изменяющего иммунорегуляторный индекс, CD4+/CD8+, иммунизированных животных, предназначенного для получения монокомпонентной вакцины для профилактики менингококковых инфекций, вызываемых возбудителями различных серогрупп, в том числе бактериями N. meningitidis серогруппы В, и другими патогенами, вирулентность которых обусловлена IgA1 протеазой;B) a variant of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 with a molecular weight of 34 690 Da, calculated by an isoelectric point of 8.7, with an amino acid sequence of 308 amino acid residues of SEQ ID NO: 4, obtained from two sections of the primary structure fragment Ala28-Pro1004 connected into a single polypeptide chain IgA proteases of N. meningitidis serogroup B strain H44 / 76: Trp140-Gln299 and Tyr866-Pro1004 encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, which has a high level of protective effect against meningococci of various serogroups that does not change immunoregul the index, CD4 + / CD8 +, of immunized animals, intended for the production of a monocomponent vaccine for the prevention of meningococcal infections caused by pathogens of various serogroups, including bacteria N. meningitidis serogroup B, and other pathogens whose virulence is due to the IgA1 protease;

полинуклеотида SEQ ID NO: 3, кодирующего рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4, рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-13-1, включающей нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 3 и обеспечивающей экспрессию рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 в клетке-хозяине, характеризующейся следующими признаками:polynucleotide SEQ ID NO: 3 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4, recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1, comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and allowing expression of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 in the host cell, characterized by the following features:

длина цепи составляет 6133 п.о.;chain length is 6133 bp .;

кодирует рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4 с гексагистидиновой меткой на С-конце белка;encodes a recombinant protein of SEQ ID NO: 4 with a hexahistidine tag at the C-terminus of the protein;

нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 3, кодирующую рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4 в плазмиде pET28-IgA1-13-1, на 3'-конце фланкирует уникальный сайт рестрикции эндонуклеазой XhoI;the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4 in the plasmid pET28-IgA1-13-1 at the 3'-end flanks a unique restriction site with XhoI endonuclease;

нуклеотидная последовательность SEQ ID NO: 3, кодирующая SEQ ID NO: 4 в плазмиде pET28-IgA1-13-1, содержит уникальный сайт рестрикции эндонуклеазой AgeI;the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 encoding SEQ ID NO: 4 in the plasmid pET28-IgA1-13-1 contains a unique restriction site by endonuclease AgeI;

содержит T7lac-промотор транскрипции;contains a T7lac transcription promoter;

генетическим маркером служит нуклеотидная последовательность (kan), определяющая устойчивость трансформированных плазмидой pET28-IgA1-13-1 клеток бактерий к канамицину;the genetic marker is the nucleotide sequence (kan), which determines the resistance of bacterial cells transformed with plasmid pET28-IgA1-13-1 to kanamycin;

клетки-хозяина, прежде всего штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1, содержащего рекомбинантную плазмидную ДНК, который продуцирует рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4;a host cell, especially a producer strain of E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 containing a recombinant plasmid DNA that produces the recombinant protein SEQ ID NO: 4;

а также за счет способа получения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4, заключающегося в том, что клетку-хозяина трансформируют рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-13-1, содержащей полинуклеотид SEQ ID NO: 3, кодирующий рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4, культивируют штамм-продуцент, получают тельца включения, из которых выделяют и очищают целевой продукт, используя сочетание хроматографических методов.and also due to the method for producing the recombinant protein SEQ ID NO: 4, which consists in the fact that the host cell is transformed with the recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 containing the polynucleotide SEQ ID NO: 3 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4 , the producer strain is cultured, inclusion bodies are obtained, from which the target product is isolated and purified using a combination of chromatographic methods.

В качестве белка сравнения используют рекомбинантную IgA1 протеазу SEQ ID NO: 11, содержащую аминокислотную последовательность фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры полноразмерной IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В штамм Н44/76. Один объект настоящего изобретения включает рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2 с молекулярной массой 59 407 Да, рассчитанной изоэлектрической точкой 8,75, с аминокислотной последовательностью из 530 аминокислотных остатков, состоящий из трех соединенных в единую полипептидную цепь участков фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В штамм Н44/76: Trp140-His328, Trp412-Asp604 и Tyr866-Pro1004, кодируемый полинуклеотидом SEQ ID NO: 1, получаемый указанным выше способом и предназначенный для использования в качестве основного компонента моновакцины для профилактики менингококковых инфекций различных серогрупп (А, В, С и др.), а также любых других инфекций, патогенность которых обусловлена секретируемой ими IgA1 протеазой, таких как: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Haemophilus aegyptius, а также Streptococcus pneumonia, Streptococcus sanguis, Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Streptococcus viridans, Streptococcus canis, Streptococcus suis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Clostridium ramosum, Bacteroides melaninogenicus, Capnocytophaga ochracea, Moraxella catarrhalis, Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni.Recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 containing the amino acid sequence of the primary structure Ala28-Pro1004 fragment of the primary structure of the full-length IgA protease of N. meningitidis serogroup B strain H44 / 76 is used as the comparison protein. One object of the present invention includes a recombinant protein of SEQ ID NO: 2 with a molecular weight of 59,407 Da, calculated by an isoelectric point of 8.75, with an amino acid sequence of 530 amino acid residues, consisting of three sections of the Ala28-Pro1004 fragment of the primary IgA primary structure connected into a single polypeptide chain proteases of N. meningitidis serogroup B strain H44 / 76: Trp140-His328, Trp412-Asp604 and Tyr866-Pro1004 encoded by the polynucleotide SEQ ID NO: 1, obtained by the above method and intended for use as the main component of monovaccines for the prevention of meningococcal infections of various serogroups (A, B, C, etc.), as well as any other infections, the pathogenicity of which is caused by the IgA1 protease secreted by them, such as: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Haemophilus aegyptius, as well as Streptococonia pneum Streptococcus sanguis; Streptococcus oralis; Streptococcus mitis; Streptococcus viridans; Streptococcus canis; Streptococcus suis; Staphylococcus aureus; Staphylococcus epidermidis; Clostridium ramosum;

Еще один объект настоящего изобретения включает полинуклеотид SEQ ID NO: 1, кодирующий аминокислотную последовательность рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2. Для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1, кодирующей рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2, был использован метод мегапраймеров. Для этого были сконструированы специфические праймеры f1 (SEQ ID NO: 5), f2 (SEQ ID NO: 6), f3 (SEQ ID NO: 7) и f4 (SEQ ID NO: 8), кодирующие фрагменты нуклеотидной последовательности (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) IgA протеазы N. meningitidis H44/76 с делецией нуклеотидов, кодирующих аминокислотную последовательность Trp329-Val411 (SEQ ID NO: 6), и нуклеотидов, кодирующих аминокислотную последовательность остатков Trp605-Gln865 (SEQ ID NO: 7). В праймер (SEQ ID NO: 8) для последующего лигирования с вектором рЕТ-28(а+) была введена последовательность сайта узнавания рестриктазы XhoI, имеющейся в полилинкере вектора. Строение праймера SEQ ID NO: 8 позволяет получать рекомбинантный белок, модифицированный в С-концевой области гексагистидиновой меткой.Another object of the present invention includes the polynucleotide SEQ ID NO: 1 encoding the amino acid sequence of the recombinant protein SEQ ID NO: 2. To obtain the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 2, the megaprimer method was used. For this, specific primers f1 (SEQ ID NO: 5), f2 (SEQ ID NO: 6), f3 (SEQ ID NO: 7) and f4 (SEQ ID NO: 8) encoding fragments of the nucleotide sequence (https: / /www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) IgA protease of N. meningitidis H44 / 76 with a deletion of nucleotides encoding the amino acid sequence Trp 329- Val 411 (SEQ ID NO: 6), and nucleotides encoding the amino acid the sequence of residues Trp 605- Gln 865 (SEQ ID NO: 7). For primer ligation with the vector pET-28 (a +), the sequence of the XhoI restriction enzyme recognition site in the vector polylinker was introduced into the primer (SEQ ID NO: 8). The structure of the primer SEQ ID NO: 8 allows to obtain a recombinant protein modified in the C-terminal region with a hexahistidine tag.

Амплификацию фрагмента гена рекомбинантного белка проводили в три этапа методом ПЦР, используя в качестве матрицы плазмидную ДНК рЕТ31-IgA1-1004 и описанную в дополнительном примере 1 SEQ ID NO: 10, в результате был получен целевой фрагмент ДНК около 1570 п.о.The recombinant protein gene fragment was amplified in three stages by PCR using pET31-IgA1-1004 plasmid DNA as described in SEQ ID NO: 10 described in Supplementary Example 1, and the resulting DNA fragment was obtained at about 1570 bp.

Еще один объект настоящего изобретения включает рекомбинантную плазмидную ДНК, содержащую нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 1 и обеспечивающую экспрессию белка SEQ ID NO: 2 в клетке-хозяине. Фрагмент ДНК длиной около 1570 п.о. был клонирован в вектор рЕТ-28а(+) (Novagen, кат. №69864-3) с использованием уникальных сайтов рестрикции NcoI (затупленного) и XhoI таким образом, чтобы продуцируемый белок содержал гексагистидиновую метку в С-концевой области для последующей очистки белка с помощью металл-хелатной хроматографии.Another object of the present invention includes a recombinant plasmid DNA containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and allowing expression of the protein SEQ ID NO: 2 in the host cell. A DNA fragment of about 1570 bp in length was cloned into pET-28a (+) vector (Novagen, cat. No. 69864-3) using unique NcoI (blunted) and XhoI restriction sites so that the protein produced contained a hexahistidine tag in the C-terminal region for subsequent protein purification with using metal chelate chromatography.

Секвенирование полученной ДНК подтвердило соответствие целевой структуре. Полученная рекомбинантная плазмидная ДНК была названа pET28-IgA1-11-3. Еще один объект настоящего изобретения включает клетку-хозяина, прежде всего штамм Е. coli, продуцирующий рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2. В качестве клетки-хозяина использован штамм Е. coli BL21(DE3), на основе которого был получен штамм-продуцент BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3, описанный ниже.Sequencing of the obtained DNA confirmed compliance with the target structure. The resulting recombinant plasmid DNA was named pET28-IgA1-11-3. Another object of the present invention includes a host cell, especially an E. coli strain producing the recombinant protein SEQ ID NO: 2. As a host cell, E. coli strain BL21 (DE3) was used, on the basis of which the producer strain BL21 was obtained (DE3) / pET28-IgA1-11-3, described below.

Еще один объект настоящего изобретения включает способ получения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2, заключающийся в том, что клетку-хозяина Е. coli BL21(DE3) трансформируют описанной выше рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3 с полинуклеотидом SEQ ID NO: 1, кодирующей рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2, культивируют штамм-продуцент, как описано ниже, а затем выделяют и очищают целевой продукт.Another object of the present invention includes a method for producing a recombinant protein SEQ ID NO: 2, which is that the host cell of E. coli BL21 (DE3) is transformed with the above recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 with the polynucleotide SEQ ID NO: 1 encoding the recombinant protein of SEQ ID NO: 2, the producer strain is cultured as described below, and then the target product is isolated and purified.

Другой объект настоящего изобретения включает вариант рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 с молекулярной массой 34 690 Да, рассчитанной изоэлектрической точкой 8,7, с аминокислотной последовательностью из 308 аминокислотных остатков, состоящий из двух соединенных в единую полипептидную цепь участков фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры IgA протеазы N. meningitidis Н44/76: Trp140-Gln299 и Tyr866-Pro1004, кодируемый полинуклеотидом SEQ ID NO: 3, получаемый указанным выше способом и предназначенный для использования в качестве основного компонента моновакцины для профилактики менингококковых инфекций различных серогрупп (А, В, С и др.), а также любых других инфекций, патогенность которых обусловлена секретируемой ими IgA1 протеазой, таких как: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Haemophilus aegyptius, а также Streptococcus pneumonia, Streptococcus sanguis, Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Streptococcus viridans, Streptococcus canis, Streptococcus suis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Clostridium ramosum, Bacteroides melaninogenicus, Capnocytophaga ochracea, Moraxella catarrhalis, Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni.Another object of the present invention includes a variant of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 with a molecular weight of 34,690 Da, calculated by an isoelectric point of 8.7, with an amino acid sequence of 308 amino acid residues, consisting of two sections of a primary structure fragment Ala28-Pro1004 connected into a single polypeptide chain IgA protease N. meningitidis H44 / 76: Trp140-Gln299 and Tyr866-Pro1004 encoded by the polynucleotide SEQ ID NO: 3, obtained by the above method and intended for use as the main component of a monovaccine for the prevention of and meningococcal infections of various serogroups (A, B, C, etc.), as well as any other infections, the pathogenicity of which is caused by the IgA1 protease secreted by them, such as: Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Haemophilus aegyptius, as well as Streptococcus pneumonia Streptococcus sanguis, Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Streptococcus viridans, Streptococcus canis, Streptococcus suis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Clostridium ramosum, Bacteroides melaninogenicus, Capnocyercherhobhorah orachocerhobhorah orachlochrachocerhobria campis

Еще один объект настоящего изобретения включает полинуклеотид SEQ ID NO: 3, кодирующий аминокислотную последовательность рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4.Another object of the present invention includes a polynucleotide SEQ ID NO: 3 encoding the amino acid sequence of the recombinant protein SEQ ID NO: 4.

Для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 3, кодирующей рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4, был использован метод мегапраймеров. Для этого были сконструированы специфические праймеры f1 SEQ ID NO: 5, f4 SEQ ID NO: 8 и f5 SEQ ID NO: 9, кодирующие фрагменты нуклеотидной последовательности (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) IgA протеазы N. meningitidis Н44/76 с делецией нуклеотидов, кодирующих аминокислотную последовательность Glu300-Gln865 SEQ ID NO: 9. В праймер SEQ ID NO: 8 для последующего лигирования с вектором рЕТ-28(а+) была введена последовательность сайта узнавания рестриктазы XhoI, имеющаяся в полилинкере вектора. Строение праймера SEQ ID NO: 8 позволяет получать рекомбинантный белок, модифицированный в С-концевой области гексагистидиновой меткой.To obtain the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4, the megaprimer method was used. For this, specific primers f1 SEQ ID NO: 5, f4 SEQ ID NO: 8, and f5 SEQ ID NO: 9 encoding fragments of the nucleotide sequence (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729. 1) N. meningitidis H44 / 76 IgA protease with a deletion of nucleotides encoding the amino acid sequence Glu300-Gln865 SEQ ID NO: 9. A recognition site sequence was introduced into primer SEQ ID NO: 8 for subsequent ligation with pET-28 (a +) vector XhoI restriction enzymes available in the polylinker of the vector. The structure of the primer SEQ ID NO: 8 allows to obtain a recombinant protein modified in the C-terminal region with a hexahistidine tag.

Амплификацию фрагмента гена рекомбинантного белка проводили в два этапа методом ПЦР, используя в качестве матрицы плазмидную ДНК рЕТ31-IgA1-1004 и описанную в дополнительном примере 1 SEQ ID NO: 10, в результате был получен целевой фрагмент ДНК около 900 п.о.The recombinant protein gene fragment was amplified in two stages by PCR using the pET31-IgA1-1004 plasmid DNA as described in SEQ ID NO: 10 described in Supplementary Example 1, and the resulting DNA fragment of about 900 bp was obtained.

Еще один объект настоящего изобретения включает рекомбинантную плазмидную ДНК, содержащую нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 3 и обеспечивающую экспрессию белка SEQ ID NO: 4 в клетке-хозяине. Фрагмент ДНК длиной около 900 п.о. был клонирован в вектор рЕТ-28(а+) (Novagen, кат. №69864-3) с использованием уникальных сайтов рестрикции NcoI (затупленного) и XhoI таким образом, чтобы продуцируемый белок содержал гексагистидиновую метку в С-концевой области для последующей очистки белка с помощью металл-хелатной хроматографии. Секвенирование полученной ДНК подтвердило соответствие целевой структуре. Полученная рекомбинантная плазмидная ДНК была названа pET28-IgA1-13-1. Еще один объект настоящего изобретения включает клетку-хозяина, прежде всего штамм Е. coli, продуцирующий рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4. В качестве клетки-хозяина использовали штамм Е. coli BL21(DE3), на основе которого был получен штамм BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1, описанный ниже.Another object of the present invention includes a recombinant plasmid DNA containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and for the expression of the protein SEQ ID NO: 4 in the host cell. A DNA fragment of about 900 bp in length was cloned into pET-28 (a +) vector (Novagen, cat. No. 69864-3) using unique NcoI (blunted) and XhoI restriction sites so that the protein produced contained a hexahistidine tag in the C-terminal region for subsequent protein purification using metal chelate chromatography. Sequencing of the obtained DNA confirmed compliance with the target structure. The resulting recombinant plasmid DNA was named pET28-IgA1-13-1. Another object of the present invention includes a host cell, especially an E. coli strain producing the recombinant protein SEQ ID NO: 4. As a host cell, E. coli strain BL21 (DE3) was used, on the basis of which strain BL21 (DE3) was obtained ) / pET28-IgA1-13-1, described below.

Еще один объект настоящего изобретения включает способ получения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4, заключающийся в том, что клетку-хозяина Е. coli BL21(DE3) трансформируют описанной выше рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-13-1 с полинуклеотидом SEQ ID NO: 3, кодирующей рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4, культивируют штамм-продуцент, как описано ниже, а затем выделяют и очищают целевой продукт.Another object of the present invention includes a method for producing a recombinant protein of SEQ ID NO: 4, which is that the host cell of E. coli BL21 (DE3) is transformed with the above recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 with the polynucleotide SEQ ID NO: 3 encoding the recombinant protein of SEQ ID NO: 4, the producer strain is cultured as described below, and then the desired product is isolated and purified.

Для получения штамма-продуцента рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 или варианта рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 компетентные клетки Escherichia coli BL21(DE3) (Е. coli В F- dcm ompT hsdS(rB - mB -) gal λ(DE3)) (Stratagene Cat. No 200131) трансформируют соответствующей плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3 или pET28-IgA1-13-1.To obtain a producer strain of the recombinant protein SEQ ID NO: 2 or a variant of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 competent cells of Escherichia coli BL21 (DE3) (E. coli B F - dcm ompT hsdS (r B - m B - ) gal λ ( DE3)) (Stratagene Cat. No. 200131) is transformed with the corresponding plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 or pET28-IgA1-13-1.

Полученный штамм, названный Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3 или вариант штамма Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1, характеризуются следующими свойствами.The resulting strain, named E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3 or a variant strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1, is characterized by the following properties.

Культурально-морфологические признаки.Cultural and morphological characters.

Клетки мелкие, палочковидной формы, грамотрицательные, 1×3,5 мкм, подвижные. Штамм хорошо растет на обычных питательных средах (LB-бульон, LB-агар). При росте на агаризованной среде LB колонии округлые, гладкие, полупрозрачные, блестящие, желтоватого цвета. Край ровный, диаметр колоний 2-3 мм, консистенция пастообразная. Рост в жидкой среде LB характеризуется ровным помутнением, осадок легко седиментирует.The cells are small, rod-shaped, gram-negative, 1 × 3.5 μm, motile. The strain grows well on ordinary nutrient media (LB-broth, LB-agar). When growing on LB agar medium, the colonies are rounded, smooth, translucent, shiny, yellowish. The edge is even, the diameter of the colonies is 2-3 mm, the consistency is pasty. Growth in a liquid LB medium is characterized by even turbidity, the sediment easily sedimentes.

Физиолого-биохимические признаки.Physiological and biochemical characteristics.

Клетки растут при 4-42°С, оптимум рН 6,8-7,6. В качестве источника азота используют минеральные соли аммония и органические соединения: аминокислоты, пептон, триптон, дрожжевой экстракт.Cells grow at 4-42 ° C; optimum pH is 6.8-7.6. As a source of nitrogen, mineral ammonium salts and organic compounds are used: amino acids, peptone, tryptone, yeast extract.

Генетические признаки.Genetic signs.

Клетки проявляют устойчивость к канамицину (до 100 мкг/мл), обусловленную наличием гена устойчивости к антибиотику в рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-11-3 и варианте рЕТ28-IgA1-13-1.Cells show resistance to kanamycin (up to 100 μg / ml), due to the presence of the antibiotic resistance gene in the recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 and variant pET28-IgA1-13-1.

Условия хранения.Storage conditions.

Штамм бактерий E. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3 или вариант E. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1 хранят на чашках и косяках при 4°С. Пересевы на свежие среды проводят один раз в месяц. Может храниться не менее одного года в среде LB, содержащей 15% глицерина, при -70°С.The bacterial strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3 or the E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 variant is stored on plates and jambs at 4 ° C. Reseeding on fresh media is carried out once a month. It can be stored for at least one year in LB medium containing 15% glycerol at -70 ° C.

Устойчивость к антибиотикам.Antibiotic resistance.

Клетки штаммов-продуцентов проявляют устойчивость к канамицину (до 100 мкг/мл), обусловленную наличием гена устойчивости в рекомбинантной плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-11-3 или рЕТ28-IgA1-13-1.Cells of producer strains exhibit resistance to kanamycin (up to 100 μg / ml) due to the presence of the resistance gene in recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 or pET28-IgA1-13-1.

В качестве клетки-хозяина для получения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 или варианта рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 можно использовать клетки эукариот (например, дрожжевые клетки, растительные клетки, животные клетки и клетки человека), или клетки прокариот (например, бактериальные клетки и т.п.), или клетки, которые индуцируют иммунный ответ. Специалистам в данной области известно множество указанных клеток и клеточных линий (высших) эукариот, например, 293Т (линия эмбриональных клеток почек), HeLa (клетки карциномы шейки матки человека), СНО (клетки яичника китайского хомячка) и другие клеточные линии, включая указанные клетки и клеточные линии, разработанные для лабораторных исследований, такие как, например, клетки hTERT-MSC, HEK293, Sf9 или COS. Пригодные клетки можно получить аналогичным образом из эукариотических микроорганизмов, таких как дрожжи, например, Saccharomyces cerevisiae (Stinchcomb D.T. et al. Nature, 282(5734):39-43,1979), Schizosaccharomyces pombe, Candida, Pichia и гифомицеты родов Aspergillus, Penicillium и т.п. Пригодные клетки аналогичным образом включают клетки прокариот, таких как, например, клетки бактерий, например Escherichia coli, или бактерий рода Bacillus, Lactococcus, Lactobacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Streptococcus, Staphylococcus, предпочтительно E. coli, и т.п.Eukaryotic cells (e.g., yeast cells, plant cells, animal cells and human cells), or prokaryotic cells (e.g. bacterial cells) can be used as the host cell to produce the recombinant protein SEQ ID NO: 2 or a variant of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 cells, etc.), or cells that induce an immune response. Specialists in this field know many of these cells and cell lines (higher) eukaryotes, for example, 293T (line of embryonic kidney cells), HeLa (human cervical carcinoma cells), CHO (Chinese hamster ovary cells) and other cell lines, including these cells and cell lines developed for laboratory research, such as, for example, hTERT-MSC, HEK293, Sf9 or COS cells. Suitable cells can be obtained in a similar way from eukaryotic microorganisms such as yeast, for example, Saccharomyces cerevisiae (Stinchcomb DT et al. Nature, 282 (5734): 39-43.1979), Schizosaccharomyces pombe, Candida, Pichia and hyphomycetes of the genera Aspergillus Pen etc. Suitable cells likewise include prokaryotic cells, such as, for example, bacterial cells, for example Escherichia coli, or bacteria of the genus Bacillus, Lactococcus, Lactobacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Streptococcus, Staphylococcus, preferably E. coli, and the like.

Техническим результатом изобретения является получение высокоочищенного рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 с молекулярной массой 59 407 Да и чистотой не менее 93% по данным ДДС-электрофореза в ПААГ и варианта высокоочищенного рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 с молекулярной массой 34 690 Да и чистотой не менее 95%. Рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2 и его вариант SEQ ID NO: 4 являются иммуногенными и характеризуются высокой протективной активностью в отношении менингококков различных серогрупп, сравнимой с активностью рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11. Полученные белки обладают противомикробным действием, защищая животных от менингококковой инфекции различных серогрупп А, В и С.The technical result of the invention is to obtain highly purified recombinant protein SEQ ID NO: 2 with a molecular weight of 59,407 Da and a purity of at least 93% according to SDS-PAGE and a variant of highly purified recombinant protein SEQ ID NO: 4 with a molecular weight of 34,690 Da and a purity not less than 95%. The recombinant protein SEQ ID NO: 2 and its variant SEQ ID NO: 4 are immunogenic and are characterized by high protective activity against meningococci of various serogroups, comparable to the activity of the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11. The obtained proteins have antimicrobial activity, protecting animals from meningococcal infections of various serogroups A, B and C.

Значительное уменьшение молекулярной массы полученных рекомбинантных белков (59 407 Да и 34 690 Да в сравнении с 109 019 Да для рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11) и, как следствие, уменьшение числа В- и Т-клеточных эпитопов при сохранении иммуногенных свойств и протективного действия в отношении менингококков различных эпидемических серогрупп позволит использовать каждый из этих белков в качестве основного компонента моновакцины и понизить иммунную нагрузку на организм человека в процессе иммунизации. Кроме того, белки SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4 не изменяют иммунорегуляторный индекс (CD4+/CD8+) в крови иммунизированных животных (1,00±0,08) и (1,02±0,05), соответственно, что является важным показателем для кандидатной вакцины.A significant decrease in the molecular weight of the obtained recombinant proteins (59,407 Da and 34,690 Da compared to 109,019 Da for the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11) and, as a result, a decrease in the number of B- and T-cell epitopes while maintaining immunogenic properties and protective action against meningococci of various epidemic serogroups will allow the use of each of these proteins as the main component of a monovaccine and to lower the immune load on the human body during immunization. In addition, the proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 do not change the immunoregulatory index (CD4 + / CD8 +) in the blood of immunized animals (1.00 ± 0.08) and (1.02 ± 0.05), respectively, which is an important indicator for the candidate vaccine.

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

Фиг. 1. Физическая карта рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3.FIG. 1. Physical map of recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3.

Рекомбинантная плазмидная ДНК pET28-IgA1-11-3, содержащая 6799 п.о., кодирующая рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2, состоящая из:IgA1-11-3 - область, кодирующая рекомбинантный белок SEQ ID NO: 2 и гексагистидиновую метку, фланкируемая уникальным сайтом рестрикции эндонуклеазы XhoI(158) (нумерация приведена в соответствии с нумерацией в векторе рЕТ-28а), IgA1-11-3 содержит также уникальный сайт рестрикции эндонуклеазой AgeI (252), ori - участок инициации репликации рекомбинантной плазмидной ДНК, T7lac promoter - гибридный промотор транскрипции, Stop - терминатор транскрипции рибосомного оперона Е. coli, kan - ген, определяющий устойчивость микроорганизма к канамицину, ƒ1 origin - участок, позволяющий получать одноцепочечную ДНК, lacI - область, кодирующая lac репрессор.Recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3, containing 6799 bp encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 2, consisting of: IgA1-11-3 - the region encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 2 and hexahistidine label, flanked by the unique XhoI endonuclease restriction site (158) (numbering is given according to the numbering in the pET-28a vector), IgA1-11-3 also contains the unique restriction site by the EndI nucleonase I (252), ori is the recombinant plasmid DNA replication initiation site, T7lac promoter - hybrid transcription promoter, Stop - ribosomal transcription terminator Peron E. coli, kan - gene that determines a microorganism resistance to kanamycin, ƒ1 origin - lot, allowing to obtain single-stranded DNA, lacI - the region encoding the lac repressor.

Фиг. 2. Физическая карта рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-13-1.FIG. 2. Physical map of the recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1.

Рекомбинантная плазмидная ДНК pET28-IgA1-13-1, содержащая 6133 п.о., кодирующая рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4, состоящая из:Recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 containing 6133 bp encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4, consisting of:

IgA1-13-1 - область, кодирующая рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4 и гистидиновую метку, фланкируемая уникальным сайтом рестрикции эндонуклеазы XhoI (158) (нумерация приведена в соответствии с нумерацией в векторе рЕТ-28а), IgA1-13-1 содержит также уникальный сайт рестрикции эндонуклеазой AgeI (252), ori - участок инициации репликации рекомбинантной плазмидной ДНК, T7lac promoter - гибридный промотор транскрипции, Stop - терминатор транскрипции рибосомного оперона Е. coli, kan - ген, определяющий устойчивость микроорганизма к канамицину, ƒ1 origin - участок, позволяющий получать одноцепочечную ДНК, lacI - область, кодирующая lac репрессор.IgA1-13-1 is the region encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4 and a histidine tag flanked by a unique restriction site of the endonuclease XhoI (158) (the numbering is given in accordance with the numbering in the vector pET-28a), IgA1-13-1 also contains a unique restriction site by endonuclease AgeI (252), ori is the recombinant plasmid DNA replication initiation site, T7lac promoter is the hybrid transcription promoter, Stop is the transcription terminator of the ribosomal operon E. coli, kan is the gene that determines the resistance of the microorganism to kanamycin, ƒ1 origin is the site allowing you to get od otsepochechnuyu DNA, lacI - the region encoding the lac repressor.

Фиг. 3. Электрофоретический анализ чистоты полученных рекомбинантных белков методом ДДС-ПААГ (10% полиакриламидный гель, не восстанавливающие условия). 1 - SEQ ID NO: 2 (93%), 2 - SEQ ID NO: 4 (95%), 3 - SEQ ID NO: 11 (90%), 4 - MWM - белки-маркеры молекулярных масс (Thermo Scientific), кДа.FIG. 3. Electrophoretic analysis of the purity of the obtained recombinant proteins by the method of DDS-PAG (10% polyacrylamide gel, non-reducing conditions). 1 - SEQ ID NO: 2 (93%), 2 - SEQ ID NO: 4 (95%), 3 - SEQ ID NO: 11 (90%), 4 - MWM - molecular weight marker proteins (Thermo Scientific), kDa.

Таблица 1. Уровень антител (AT) к рекомбинантной IgA1 протеазе SEQ ID NO: 11 в сыворотке мышей, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 или рекомбинантной IgA1 протеазой SEQ ID NO: 11.Table 1. The level of antibodies (AT) to recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 in the serum of mice immunized with recombinant proteins SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11.

Таблица 2. Число КОЕ (%) в крови мышей, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 или рекомбинантной IgA1 протеазой SEQ ID NO: 11, при заражении менингококком серогрупп А, В и С.Table 2. The number of CFU (%) in the blood of mice immunized with recombinant proteins SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11, when infected with meningococcus serogroups A, B and C.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изобретение иллюстрируют следующие примеры:The invention is illustrated by the following examples:

Пример 1Example 1

Получение полинуклеотида SEQ ID NO: 1, кодирующего аминокислотную последовательность рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2Obtaining polynucleotide SEQ ID NO: 1 encoding the amino acid sequence of the recombinant protein of SEQ ID NO: 2

На основании известной последовательности гена iga штамма Н44/76, кодирующего полноразмерную IgA протеазу (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1), конструируют праймеры для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1, кодирующей аминокислотную последовательность рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2, и последующего лигирования ее с вектором. Выбранная структура праймеров позволяет амплифицировать продукт полимеразной цепной реакции (ПЦР), пригодный для последующего встраивания в экспрессионные векторы семейства рЕТ (Novagen), используемые для получения рекомбинантных белков в штаммах Е. coli, лизогенных по бактериофагу Т7.Based on the known sequence of the iga gene of strain H44 / 76 encoding a full-sized IgA protease (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1), primers are designed to obtain the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encoding the amino acid sequence of the recombinant protein of SEQ ID NO: 2, and its subsequent ligation with the vector. The selected primer structure allows amplification of the product of polymerase chain reaction (PCR), suitable for subsequent incorporation into expression vectors of the pET family (Novagen), used to obtain recombinant proteins in E. coli strains lysogenic by T7 bacteriophage.

Для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 1, используют метод мегапраймеров. Для этого конструируют специфические праймеры f1, f2, f3, f4 (f1 - прямой - 5'-TGGCATCACGGAAATCAAGGTC-3' SEQ ID NO: 5, f2 - обратный - 5'-CCATTCGGATTTTTGACTTGCCAATGATGTTCTCCATTACCTTTGAT-3' SEQ ID NO: 6, f3 - обратный - 5'-TGATTGATTTTGAGCGTGTGGTAGTCGTTATTTTCTGTTACACCGT-3' SEQ ID NO: 7, f4 - обратный - 5'-GCGCTCGAGAGGCGGTGCGACGACGATAT-3' SEQ ID NO: 8. Праймер f2 кодирует фрагмент нуклеотидной последовательности (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) полноразмерной IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В Н44/76 с делецией нуклеотидов, кодирующих аминокислотную последовательность Trp329-Val411, праймер f3 кодирует фрагмент нуклеотидной последовательности IgA протеазы с делецией остатков Trp605-Gln865. В праймер f4 для последующего лигирования с вектором рЕТ-28(а+) вводят последовательность сайта узнавания рестриктазы XhoI, имеющейся в полилинкере вектора. Строение праймера f4, не содержащего терминирующих кодонов, позволяет получать рекомбинантный белок, модифицированный в С-концевой области гексагистидиновой меткой.To obtain the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the megaprimer method is used. For this, specific primers f1, f2, f3, f4 are designed (f1 - direct - 5'-TGGCATCACGGAAATCAAGGTC-3 'SEQ ID NO: 5, f2 - reverse - 5'-CCATTCGGATTTTTTGACTTGCCAATGATGTTCTCCATTACCTTTGAT 3 - NO 3: - 5'-TGATTGATTTTGAGCGTGTGGTAGTCGTTATTTTCTGTTACACCGT-3 'SEQ ID NO: 7, f4 - inverse - 5'-GCGCTCGAGAGGCGGTGCGACGACGATAT-3' SEQ ID NO: 8. The primer fn gov / nuccore / GU190729.1) a full-length IgA protease of N. meningitidis serogroup B H44 / 76 with a deletion of nucleotides encoding the amino acid sequence Trp 329 -Val 411 , primer f3 encodes a fragment of the nucleotide sequence of the IgA protease with a deletion residue Trp 605 -Gln 865. For fusion primer f4 with vector pET-28 (a +), the sequence of the XhoI restriction enzyme recognition site located in the polylinker of the vector is introduced.The structure of primer f4, which does not contain termination codons, allows one to obtain a recombinant protein modified in C-terminal region with a hexahistidine tag.

Амплификацию фрагмента гена рекомбинантного белка проводят в три этапа методом ПЦР, используя в качестве матрицы плазмидную ДНК рЕТ31-IgA1-1004, описанную в дополнительном примере 1 (SEQ ID NO: 10). На первом этапе проводят амплификацию фрагмента этого гена, используя праймеры f1 и f2, в результате получают фрагмент ДНК длиной около 590 п.о. Полученный фрагмент ДНК выделяют из агарозного геля и используют в качестве первого праймера на втором этапе ПЦР, в качестве второго праймера второго этапа ПЦР используют праймер f3. При этом получают фрагмент ДНК около 1170 п.о. На третьем этапе ПЦР используют в качестве праймеров фрагмент ПЦР, полученный на втором этапе, и праймер f4. В результате получают целевой фрагмент ДНК около 1570 п.о.Amplification of the gene fragment of the recombinant protein is carried out in three stages by PCR using the plasmid DNA pET31-IgA1-1004 as described in Supplementary Example 1 (SEQ ID NO: 10) as a template. At the first stage, a fragment of this gene is amplified using primers f1 and f2, resulting in a DNA fragment of about 590 bp in length. The obtained DNA fragment was isolated from an agarose gel and used as the first primer in the second PCR step, and f3 primer was used as the second primer in the second PCR step. A DNA fragment of about 1170 bp is obtained. In the third step, PCR uses the fragment of PCR obtained in the second step and primer f4 as primers. As a result, a target DNA fragment of about 1570 bp is obtained.

Целевой фрагмент ДНК обрабатывают рестриктазой XhoI и клонируют в вектор рЕТ28(а+) (Novagen, кат. №69864-3), при использовании сайта рестрикции NcoI (затупленного) и XhoI таким образом, чтобы продуцируемый белок содержал гексагистидиновую метку в С-концевой области. Амплификацию фрагментов нуклеиновой кислоты проводят по стандартному протоколу за 25 циклов ПЦР. Температуру отжига праймеров подбирают экспериментально. Обработку ПЦР-фрагмента и вектора рестриктазами, лигирование и трансформацию компетентных клеток ТОР10 проводят по стандартным процедурам. Секвенированием полученной ДНК подтверждено соответствие целевой структуре SEQ ID NO: 2. Полученная плазмидная ДНК названа pET28-IgA1-11-3.The target DNA fragment is digested with XhoI restriction enzyme and cloned into pET28 (a +) vector (Novagen, Cat. No. 69864-3) using the restriction site NcoI (dull) and XhoI so that the protein produced contains a hexahistidine tag in the C-terminal region . Amplification of nucleic acid fragments is carried out according to the standard protocol for 25 cycles of PCR. The annealing temperature of the primers is selected experimentally. Processing of the PCR fragment and vector with restriction enzymes, ligation and transformation of TOR10 competent cells is carried out according to standard procedures. By sequencing the obtained DNA, the correspondence to the target structure of SEQ ID NO: 2 was confirmed. The obtained plasmid DNA was named pET28-IgA1-11-3.

Пример 2Example 2

Получение рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3 и штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3Obtaining recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 and producer strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3

Рекомбинантную плазмидную ДНК получают из ночной культуры клеток Е. coli ТОР10 стандартным щелочным методом (Maniatis, Т., Fritsch, E.F. and Sambrook, J. 1982. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Sping Harbor Laboratory Press). Физическая карта рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3 приведена на фиг. 1. Штамм Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3 получают путем введения плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-11-3 в компетентные клетки Е. coli BL21(DE3) с помощью метода теплового шока. Для получения компетентных клеток, бактериальные клетки исходного штамма Escherichia coli BL21(DE3) (Е. coli В F- dcm ompT hsdS (rB - mB -) gal λ(DE3) выращивают в жидкой среде LB в течение ночи при 37°С и используют для засева 100 мл той же среды в соотношении 1:100. Культуру выращивают до ранней логарифмической фазы на качалке при интенсивной аэрации (до оптической плотности при 600 нм, равной 0.4÷0.5 ОЕ), быстро охлаждают во льду, клетки осаждают центрифугированием в течение 10 мин при 5000 об/мин при +4°С. Осадок дважды промывают в 50 мл 100 мМ CaCl2. Осажденные клетки ресуспендируют в 2 мл 100 мМ CaCl2, с добавлением глицерина до 10%. Разделяют на аликвоты по 50 мкл, быстро замораживают и хранят при -70°С.Recombinant plasmid DNA was obtained from an overnight culture of E. coli TOP 10 cells using a standard alkaline method (Maniatis, T., Fritsch, EF and Sambrook, J. 1982. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Sping Harbor Laboratory Press). A physical map of the recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 is shown in FIG. 1. The strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3 is obtained by introducing plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 into competent cells of E. coli BL21 (DE3) using the heat shock method. To obtain competent cells, the bacterial cells of the original strain Escherichia coli BL21 (DE3) (E. coli B F - dcm ompT hsdS (r B - m B - ) gal λ (DE3) are grown in LB liquid medium overnight at 37 ° C and used for seeding 100 ml of the same medium in a ratio of 1: 100. The culture is grown to the early logarithmic phase on a rocking chair with intensive aeration (to an optical density at 600 nm of 0.4 ÷ 0.5 OE), it is rapidly cooled in ice, and cells are precipitated by centrifugation in for 10 min at 5000 rev / min at + 4 ° C. The precipitate was washed twice with 50 ml of 100 mM CaCl 2. The precipitated cells were resuspended in 2 l 100 mM CaCl 2, supplemented with glycerol to 10%. Divide into aliquots of 50 .mu.l, quickly frozen and stored at -70 ° C.

Для введения плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3 в компетентные клетки к 50 мкл суспензии компетентных клеток добавляют 100 нг - 1 мкг плазмидной ДНК и инкубируют в течение 40 мин на льду. Полученную смесь инкубируют при 42°С в течение 2 мин, затем во льду в течение 2 мин, добавляют 1 мл среды LB и инкубируют в течение 1 ч при 37°С. Дискриминацию клеток (штамм), содержащих рекомбинантную плазмидную ДНК рЕТ28-IgA1-11-3, проводят на агаризованной среде LB с канамицином. Для этого 100 мкл суспензии бактериальных клеток высевают на чашки Петри с агаром в среде LB, содержащим 50 мкг/мл канамицина. Чашки инкубируют в течение ночи при 37°С, бактериальные клетки нескольких выросших колоний используют для независимого засева микробиологических пробирок с 5 мл жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл канамицина, с последующим выращиванием бактериальных клеток на качалке при 37°С в течение ночи (ночная культура). После этого в пробирки добавляют глицерин до конечной концентрации 15%, суспензию клеток разливают в пластиковые пробирки и хранят при -70°С.To introduce pET28-IgA1-11-3 plasmid DNA into competent cells, 100 ng - 1 μg of plasmid DNA was added to 50 μl of a competent cell suspension and incubated for 40 minutes on ice. The resulting mixture was incubated at 42 ° C for 2 min, then in ice for 2 min, 1 ml of LB medium was added and incubated for 1 h at 37 ° C. Discrimination of cells (strain) containing recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 is carried out on LB agar medium with kanamycin. For this, 100 μl of a suspension of bacterial cells are plated on Petri dishes with agar in LB medium containing 50 μg / ml kanamycin. The plates are incubated overnight at 37 ° C, the bacterial cells of several grown colonies are used for independent inoculation of microbiological tubes with 5 ml of LB liquid medium containing 50 μg / ml kanamycin, followed by growth of bacterial cells on a shaker at 37 ° C overnight ( night culture). After that, glycerin is added to the tubes to a final concentration of 15%, the cell suspension is poured into plastic tubes and stored at -70 ° C.

Пример 3Example 3

Определение продуктивности штамма-продуцента рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3Determination of the productivity of the producer strain of the recombinant protein of SEQ ID NO: 2 E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3

В 15 мл жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл канамицина, вносят 1% инокулята ночной культуры клеток и выращивают при 37°С на качалке при 180 об/мин в течение 2 ч до оптического поглощения (ОП) 0,8. Затем добавляют индуктор изопропилтиогалактопиранозид (ИПТГ) до конечной концентрации 0,5 мМ и продолжают инкубацию в тех же условиях в течение 2,0 ч. Отбирают пробу 1 мл и центрифугируют в течение 6 мин при 12000 об/мин, после чего клетки суспендируют в 100 мкл деионизированной воды, добавляют 33 мкл буферного раствора, содержащего 125 мМ Трис-HCl, рН 6,8, 20% глицерин, 3% додецилсульфат натрия (SDS), 3% меркаптоэтанол и 0,01% бромфеноловый синий, нагревают в течение 10 мин до 95°С. Отбирают аликвоту и анализируют электрофорезом в 10% полиакриламидном геле, содержащем 0,1% SDS. Гель окрашивают Кумасси R250 и сканируют на лазерном сканере. Продуктивность штамма Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-11-3 составляет 40% рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 от суммарного клеточного белка.In 15 ml of LB liquid medium containing 50 μg / ml kanamycin, 1% inoculum of overnight cell culture is introduced and grown at 37 ° C on a shaker at 180 rpm for 2 hours until the optical absorption (OD) of 0.8. The isopropylthiogalactopyranoside inductor (IPTG) is then added to a final concentration of 0.5 mM and incubation is continued for 2.0 hours under the same conditions. A 1 ml sample is taken and centrifuged for 6 minutes at 12,000 rpm, after which the cells are suspended in 100 μl of deionized water, add 33 μl of a buffer solution containing 125 mm Tris-HCl, pH 6.8, 20% glycerol, 3% sodium dodecyl sulfate (SDS), 3% mercaptoethanol and 0.01% bromphenol blue, heated for 10 min up to 95 ° C. An aliquot was taken and analyzed by electrophoresis on a 10% polyacrylamide gel containing 0.1% SDS. The gel is stained with Coomassie R250 and scanned on a laser scanner. The productivity of strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3 is 40% of the recombinant protein SEQ ID NO: 2 of the total cellular protein.

Пример 4Example 4

Получение, выделение и очистка рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2Preparation, Isolation, and Purification of Recombinant Protein SEQ ID NO: 2

A) Культивирование штамма Е. coli BL21(DE3)/ pET28-IgA1-11-3A) Cultivation of E. coli strain BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3

По 10 мл соответствующего инокулята ночной культуры клеток вносят в 1 л жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл канамицина, и выращивают клетки при +37°С на качалке при 200 об/мин до оптической плотности равной 0,8 при 600 нм. Затем добавляют индуктор изопропилтиогалактопианозид (ИПТГ) до конечной концентрации 0,5 мМ и продолжают инкубацию клеток при +37°С на качалке в течение в двух часов.10 ml of the corresponding inoculum of the overnight cell culture are introduced into 1 L of LB liquid medium containing 50 μg / ml kanamycin, and cells are grown at + 37 ° C on a shaker at 200 rpm to an optical density of 0.8 at 600 nm. Then the isopropylthiogalactopianoside inducer (IPTG) is added to a final concentration of 0.5 mM and the cells are continued to incubate at + 37 ° C on a shaker for two hours.

Б) Разрушение клеток и фракционирование лизатаB) Cell destruction and lysate fractionation

Для сбора клеток центрифугируют 1 л культуры штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/ pET28-IgA1-113 (10 мин, 3.5 тыс. об./мин) и осажденные клетки суспендируют в семикратном объеме буферного раствора 20 мМ Трис-HCl, 0,15 М NaCl, рН 8.5, содержащего лизоцим (0.002%), а затем выдерживают 30 мин при комнатной температуре. Суспензию клеток (2 г клеток с 1 л культуры) пятикратно обрабатывают ультразвуком, подвергают центрифугированию (1 час, 20000 g) и получают фракции растворимых белков (бесклеточный экстракт) и нерастворимую часть клеточного лизата (дебрис и нерастворимые белки). Согласно результатам электрофоретического анализа целевой белок формирует нерастворимые тельца включения (ТВ) независимо от температурных условий индукции культуры и типа буфера, использованного при разрушении клеток. Осадок, содержащий ТВ после центрифугирования, промывают буферным раствором (60 мл 20 мМ Трис-HCl, рН 8.5, 1% Triton Х-100, 0.1% SDS) и центрифугируют 40 мин 10000 g. Вновь полученный осадок промывают буфером (60 мл 20 мМ Трис-HCl, 1 М NaCl) и центрифугируют 40 мин, 10000 g. Выход отмытых ТВ рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 - 0,96 г. Отмытые осадки ТВ рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 используют для проведения хроматографии на Ni-агарозе в денатурирующих условиях.To collect cells, 1 l of culture of the producer strain of E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-113 (10 min, 3.5 thousand rpm) is centrifuged and the precipitated cells are suspended in a seven-fold volume of 20 mM Tris-HCl buffer solution, 0.15 M NaCl, pH 8.5, containing lysozyme (0.002%), and then incubated for 30 min at room temperature. A cell suspension (2 g of cells with 1 l of culture) is sonicated five times, centrifuged (1 hour, 20,000 g) to obtain soluble protein fractions (cell-free extract) and an insoluble portion of the cell lysate (debris and insoluble proteins). According to the results of electrophoretic analysis, the target protein forms insoluble inclusion bodies (TBs) regardless of the temperature conditions of the culture induction and the type of buffer used to destroy cells. The precipitate containing TB after centrifugation is washed with a buffer solution (60 ml of 20 mM Tris-HCl, pH 8.5, 1% Triton X-100, 0.1% SDS) and centrifuged for 40 min 10,000 g. The newly obtained precipitate was washed with buffer (60 ml of 20 mM Tris-HCl, 1 M NaCl) and centrifuged for 40 minutes, 10,000 g. The yield of washed TB recombinant protein SEQ ID NO: 2 is 0.96 g. The washed precipitates of TV recombinant protein SEQ ID NO: 2 are used for chromatography on Ni-agarose under denaturing conditions.

B) Очистка растворенных тел включения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 с помощью металл-хелатной хроматографии на Ni-агарозном сорбенте ТВ, выделенные из 2 г клеток Е. coli BL21(DE3)/ pET28-IgA1-11-3, растворяют в 100 мл 50 мМ Трис-HCl буферного раствора, содержащего 8 М мочевину, 0,15 М хлористый натрий и 0,02 М имидазол, рН 7,0. После центрифугирования и фильтрования полученный раствор наносят на предупакованную колонку с Ni-агарозой (HiTrap Chelating HP, GE Healthcare, 2×5 мл), уравновешенную исходным буферным раствором, и сорбент промывают 50 мл исходного буферного раствора. Связавшиеся белки элюируют имидазолом в градиенте концентрации от 20 до 400 мМ в исходном буферном растворе. Фракции, содержащие очищенный белок SEQ ID NO: 2, объединяют и используют на стадии ренатурации и очистки на Q-сефарозе.B) Purification of the dissolved bodies of the inclusion of the recombinant protein SEQ ID NO: 2 using metal-chelate chromatography on a Ni-agarose sorbent TB, isolated from 2 g of E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-11-3 cells, dissolved in 100 ml of 50 mm Tris-HCl buffer solution containing 8 M urea, 0.15 M sodium chloride and 0.02 M imidazole, pH 7.0. After centrifugation and filtration, the resulting solution was applied to a packed Ni-agarose column (HiTrap Chelating HP, GE Healthcare, 2 × 5 ml), equilibrated with the initial buffer solution, and the sorbent was washed with 50 ml of the initial buffer solution. Bound proteins are eluted with imidazole in a concentration gradient from 20 to 400 mM in the initial buffer solution. Fractions containing purified protein of SEQ ID NO: 2 are combined and used in the renaturation and purification step on Q-Sepharose.

Г) Ренатурация и очистка рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2 на Q-сефарозеD) Renaturation and purification of the recombinant protein of SEQ ID NO: 2 on Q-Sepharose

Объединенный элюат рекомбинантного белка SEQ ID NO: 2, полученный после хроматографии на Ni-агарозе (концентрация белка 0,35 мг/мл), подвергают ступенчатому диализу, постепенно снижая концентрацию мочевины до значения 1,5 М в 20 мМ Трис-HCl буферном растворе, содержащем 0,15 М хлористый натрий, рН 7,0. Полученный раствор центрифугируют (30 мин, 5000 g), фильтруют через мембрану с размером пор 0.2 мкм и наносят на предупакованную колонку с Q-сефарозой (GE 5 млХ2), уравновешенную в 20 мМ Трис-HCl буферном растворе, содержащем 0,15 М хлористый натрий и 1,5 М мочевину, рН 7,0. Целевой белок, не связавшийся с сорбентом, собирают единой фракцией, добавляют сорбит (5% масс.), фильтруют через стерильную мембрану с размером пор 0,2 мкм и фасуют в стерильные емкости по 2 мг. Чистота целевого белка составляет около 93% по данным электрофоретического анализа (фиг. 3), концентрация белка - 0,2 мг/мл, выход - 67 мг из 2 г биомассы клеток.The combined eluate of the recombinant protein SEQ ID NO: 2 obtained after chromatography on Ni-agarose (protein concentration 0.35 mg / ml) is subjected to stepwise dialysis, gradually reducing the urea concentration to 1.5 M in 20 mm Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M sodium chloride, pH 7.0. The resulting solution was centrifuged (30 min, 5000 g), filtered through a 0.2 μm pore membrane and applied to a packed Q-Sepharose column (GE 5 mlX2), equilibrated in 20 mM Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M chloride sodium and 1.5 M urea, pH 7.0. The target protein that did not bind to the sorbent was collected in a single fraction, sorbitol (5 wt%) was added, filtered through a sterile membrane with a pore size of 0.2 μm and packed in sterile containers of 2 mg. The purity of the target protein is about 93% according to electrophoretic analysis (Fig. 3), the protein concentration is 0.2 mg / ml, the yield is 67 mg from 2 g of cell biomass.

Пример 5Example 5

Получение полинуклеотида SEQ ID NO: 3, кодирующего аминокислотную последовательность рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4Obtaining polynucleotide SEQ ID NO: 3 encoding the amino acid sequence of the recombinant protein of SEQ ID NO: 4

На основании известной последовательности гена iga штамма Н44/76, кодирующего полноразмерную IgA протеазу (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) конструируют праймеры для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 3, кодирующей рекомбинантный белок SEQ ID NO: 4, и последующего лигирования ее с вектором. Выбранная структура праймеров позволяет амплифицировать продукт полимеразной цепной реакции (ПЦР), пригодный для последующего встраивания в экспрессионные векторы семейства рЕТ (Novagen). Далее эти векторы используют для получения рекомбинантных белков в штаммах Е. coli, лизогенных по бактериофагу Т7. Для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 3, рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4, используют метод мегапраймеров. Для этого конструируют специфические праймеры f1, f4, f5 (f1 - прямой - 5'-TGGCATCACGGAAATCAAGGTC-3' SEQ ID NO: 5, f4 - обратный - 5'-GCGCTCGAGAGGCGGTGCGACGACGATAT-3' SEQ ID NO: 8, f5 - обратный - 5'-ATGATTGATTTTGAGCGTGTGGTATTGCCAAGAGTTTTTTTGATAGCC-3' SEQ ID NO: 9). Праймер f5 кодирует фрагмент нуклеотидной последовательности (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) IgA протеазы N. meningitidis Н44/76 с делецией нуклеотидов, кодирующих аминокислотную последовательность Glu300-Gln865. В праймер f4 для последующего лигирования с вектором рЕТ-28(а+) вводят последовательность сайта узнавания рестриктазы XhoI, имеющейся в полилинкере вектора. Строение праймера f4, не содержащего терминирующих кодонов, позволяет получать белок, модифицированный в С-концевой области гексагистидиновой меткой. Амплификацию фрагмента гена проводят в два этапа, используя в качестве матрицы плазмидную ДНК рЕТ31-IgA1-1004, описанную в дополнительном примере 1 (SEQ ID NO: 10). На первом этапе проводят реакцию амплификации фрагмента гена, используя праймеры f1 и f5, в результате получают фрагмент ДНК длиной около 480 п.о. Полученный фрагмент ДНК выделяют из агарозного геля и используют в качестве первого праймера на втором этапе ПЦР, в качестве второго праймера на втором этапе ПЦР используют праймер f4. Получают целевой фрагмент ДНК около 900 п.о. Целевой фрагмент обрабатывают рестриктазой XhoI и клонируют в вектор рЕТ28(а+) (Novagen, кат. №69864-3), при использовании сайта рестрикции NcoI (затупленного) и XhoI таким образом, чтобы продуцируемый белок содержал гексагистидиновую метку в С-концевой области. Амплификацию фрагментов нуклеиновой кислоты проводят по стандартному протоколу за 25 циклов ПЦР. Температуру отжига праймеров подбирают экспериментально. Обработку ПЦР-фрагмента и вектора рестриктазами, лигирование и трансформацию компетентных клеток ТОР10 проводят по стандартным процедурам. Секвенированием полученной ДНК подтверждено соответствие целевой структуре (SEQ ID NO: 4). Полученная плазмидная ДНК названа pET28-IgA1-13-1.Based on the known sequence of the iga gene of strain H44 / 76 encoding a full-sized IgA protease (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1), primers are designed to obtain the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 encoding the recombinant protein SEQ ID NO: 4, and its subsequent ligation with the vector. The selected structure of the primers allows amplification of the product of the polymerase chain reaction (PCR), suitable for subsequent integration into expression vectors of the pET family (Novagen). Further, these vectors are used to obtain recombinant proteins in E. coli strains lysogenic at the T7 bacteriophage. To obtain the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, the recombinant protein of SEQ ID NO: 4, the megaprimer method is used. For this, specific primers f1, f4, f5 are designed (f1 - direct - 5'-TGGCATCACGGAAATCAAGGTC-3 'SEQ ID NO: 5, f4 - reverse - 5'-GCGCTCGAGAGGCGGTGCGACGACGATAT-3' SEQ ID NO: 8, 5 - reverse '-ATGATTGATTTTGAGCGTGTGGTATTGCCAAGAGTTTTTTTGATAGCC-3' SEQ ID NO: 9). Primer f5 encodes a fragment of the nucleotide sequence (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) of the N. meningitidis H44 / 76 IgA protease with a deletion of the nucleotides encoding the amino acid sequence Glu 300 -Gln 865 . The primer f4 for subsequent ligation with the vector pET-28 (a +) is introduced the sequence of the recognition site of the restriction enzyme XhoI, available in the polylinker of the vector. The structure of primer f4, which does not contain termination codons, allows one to obtain a protein modified in the C-terminal region with a hexahistidine tag. Amplification of a gene fragment is carried out in two stages, using pET31-IgA1-1004 plasmid DNA as a template described in Supplementary Example 1 (SEQ ID NO: 10). At the first stage, a gene fragment amplification reaction is carried out using primers f1 and f5, as a result, a DNA fragment of about 480 bp is obtained. The obtained DNA fragment was isolated from an agarose gel and used as the first primer in the second PCR step, and f4 primer was used as the second primer in the second PCR step. A target DNA fragment of about 900 bp was obtained. The target fragment is digested with XhoI restriction enzyme and cloned into pET28 (a +) vector (Novagen, Cat. No. 69864-3) using the restriction site NcoI (blunted) and XhoI so that the protein produced contains a hexahistidine tag in the C-terminal region. Amplification of nucleic acid fragments is carried out according to the standard protocol for 25 cycles of PCR. The annealing temperature of the primers is selected experimentally. Processing of the PCR fragment and vector with restriction enzymes, ligation and transformation of TOR10 competent cells is carried out according to standard procedures. Sequencing of the obtained DNA confirmed compliance with the target structure (SEQ ID NO: 4). The resulting plasmid DNA was named pET28-IgA1-13-1.

Пример 6Example 6

Получение рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-13-1 и штамма-продуцента Е. coli BL21 (DE3)/pET28-IgA1-13-1Obtaining recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 and producer strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1

Рекомбинантную плазмидную ДНК получают из ночной культуры клеток Е. coli ТОР10 стандартным щелочным методом (Maniatis, Т., Fritsch, E.F. and Sambrook, J. 1982. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Sping Harbor Laboratory Press). Физическая карта рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-13-1 приведена на фиг. 2. Штамм Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1 получают путем введения плазмидной ДНК рЕТ28-IgA1-13-1 в компетентные клетки Е. coli BL21(DE3) с помощью метода теплового шока. Для получения компетентных клеток, бактериальные клетки исходного штамма Escherichia coli BL21(DE3) (Е. coli В F- dcm ompT hsdS (rB - mB -) gal λ(DE3) выращивают в жидкой среде LB в течение ночи при 37°С и используют для засева 100 мл той же среды в соотношении 1:100. Культуру выращивают до ранней логарифмической фазы на качалке при интенсивной аэрации (до оптической плотности при 600 нм, равной 0.4÷0.5 ОЕ), быстро охлаждают во льду, клетки осаждают центрифугированием в течение 10 мин при 5000 об/мин при +4°С. Осадок дважды промывают в 50 мл 100 мМ CaCl2. Осажденные клетки ресуспендируют в 2 мл 100 мМ CaCl2 с добавлением глицерина до 10%. Разделяют на аликвоты по 50 мкл, быстро замораживают и хранят при -70°С.Recombinant plasmid DNA was obtained from an overnight culture of E. coli TOP 10 cells using a standard alkaline method (Maniatis, T., Fritsch, EF and Sambrook, J. 1982. Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Sping Harbor Laboratory Press). A physical map of the recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 is shown in FIG. 2. The E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 strain is obtained by introducing pET28-IgA1-13-1 plasmid DNA into competent E. coli BL21 (DE3) cells using the heat shock method. To obtain competent cells, the bacterial cells of the original strain Escherichia coli BL21 (DE3) (E. coli B F - dcm ompT hsdS (r B - m B - ) gal λ (DE3) are grown in LB liquid medium overnight at 37 ° C and used for seeding 100 ml of the same medium in a ratio of 1: 100. The culture is grown to the early logarithmic phase on a rocking chair with intensive aeration (to an optical density at 600 nm of 0.4 ÷ 0.5 OE), it is rapidly cooled in ice, and cells are precipitated by centrifugation in for 10 min at 5000 rev / min at + 4 ° C. The precipitate was washed twice with 50 ml of 100 mM CaCl 2. The precipitated cells were resuspended in 2 l 100 mM CaCl 2 with the addition of glycerol to 10%. Divide into aliquots of 50 .mu.l, quickly frozen and stored at -70 ° C.

Для введения плазмидной ДНК pET28-IgA1-13-1 в компетентные клетки к 50 мкл суспензии компетентных клеток добавляют 100 нг - 1 мкг плазмидной ДНК и инкубируют в течение 40 мин на льду. Полученную смесь инкубируют при 42°С в течение 2 мин, затем во льду в течение 2 мин, добавляют 1 мл среды LB и инкубируют в течение 1 ч при 37°С. Дискриминацию клеток (штамм), содержащих рекомбинантную плазмидную ДНК рЕТ28-IgA1-13-1, проводят на агаризованной среде LB с канамицином. Для этого 100 мкл суспензии бактериальных клеток высевают на чашки Петри с агаром в среде LB, содержащим 50 мкг/мл канамицина. Чашки инкубируют в течение ночи при 37°С, бактериальные клетки нескольких выросших колоний используют для независимого засева микробиологических пробирок с 5 мл жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл канамицина, с последующим выращиванием бактериальных клеток на качалке при 37°С в течение ночи (ночная культура). После этого в пробирки добавляют глицерин до конечной концентрации 15%, суспензию клеток разливают в пластиковые пробирки и хранят при -70°С.To introduce pET28-IgA1-13-1 plasmid DNA into competent cells, 100 ng - 1 μg of plasmid DNA was added to 50 μl of a competent cell suspension and incubated for 40 minutes on ice. The resulting mixture was incubated at 42 ° C for 2 min, then in ice for 2 min, 1 ml of LB medium was added and incubated for 1 h at 37 ° C. Discrimination of cells (strain) containing recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-13-1 is carried out on LB agar medium with kanamycin. For this, 100 μl of a suspension of bacterial cells are plated on Petri dishes with agar in LB medium containing 50 μg / ml kanamycin. The plates are incubated overnight at 37 ° C, the bacterial cells of several grown colonies are used for independent inoculation of microbiological tubes with 5 ml of LB liquid medium containing 50 μg / ml kanamycin, followed by growth of bacterial cells on a shaker at 37 ° C overnight ( night culture). After that, glycerin is added to the tubes to a final concentration of 15%, the cell suspension is poured into plastic tubes and stored at -70 ° C.

Пример 7Example 7

Определение продуктивности штамма-продуцента рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 Е. coli BL21 (DE3)/pET28-IgA1-13-1Determination of the productivity of the producer strain of the recombinant protein of SEQ ID NO: 4 E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1

В 15 мл жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл канамицина, вносят 1% инокулята ночной культуры клеток и выращивают при 37°С на качалке при 180 об/мин в течение 2 ч до оптического поглощения 0,8 ОЕ. Затем добавляют индуктор изопропилтиогалактопиранозид (ИПТГ) до конечной концентрации 0,5 мМ и продолжают инкубацию в тех же условиях в течение 2,0 ч. Отбирают пробу 1 мл и центрифугируют в течение 6 мин при 12000 об/мин, после чего клетки суспендируют в 100 мкл деионизированной воды, добавляют 33 мкл буферного раствора, содержащего 125 мМ Трис-HCl, рН 6,8, 20% глицерин, 3% додецилсульфат натрия (SDS), 3% меркаптоэтанол и 0,01% бромфеноловый синий, нагревают в течение 10 мин до 95°С. Отбирают аликвоту и анализируют электрофорезом в 10% полиакриламидном геле, содержащем 0,1% SDS. Гель окрашивают Кумасси R250 и сканируют на лазерном сканере. Продуктивность штамма Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1 составляет 35% рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 от суммарного клеточного белка.In 15 ml of LB liquid medium containing 50 μg / ml kanamycin, 1% inoculum of overnight cell culture is introduced and grown at 37 ° C on a shaker at 180 rpm for 2 hours until an optical absorption of 0.8 OE. The isopropylthiogalactopyranoside inductor (IPTG) is then added to a final concentration of 0.5 mM and incubation is continued for 2.0 hours under the same conditions. A 1 ml sample is taken and centrifuged for 6 minutes at 12,000 rpm, after which the cells are suspended in 100 μl of deionized water, add 33 μl of a buffer solution containing 125 mm Tris-HCl, pH 6.8, 20% glycerol, 3% sodium dodecyl sulfate (SDS), 3% mercaptoethanol and 0.01% bromphenol blue, heated for 10 min up to 95 ° C. An aliquot was taken and analyzed by electrophoresis on a 10% polyacrylamide gel containing 0.1% SDS. The gel is stained with Coomassie R250 and scanned on a laser scanner. The productivity of strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 is 35% of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 of the total cellular protein.

Пример 8Example 8

Получение, выделение и очистка рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4Preparation, Isolation, and Purification of Recombinant Protein SEQ ID NO: 4

А) Культивирование штамма E. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1A) Cultivation of E. coli strain BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1

По 10 мл соответствующего инокулята ночной культуры клеток вносят в 1 л жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл канамицина, и выращивают клетки при +37°С на качалке при 200 об/мин до оптической плотности равной 0,8 ОЕ при 600 нм. Затем добавляют индуктор изопропилтиогалактопианозид (ИПТГ) до конечной концентрации 0,5 мМ и продолжают инкубацию клеток при +37°С на качалке в течение двух часов.10 ml of the corresponding inoculum of overnight cell culture are added to 1 L of LB liquid medium containing 50 μg / ml kanamycin, and cells are grown at + 37 ° C on a shaker at 200 rpm to an optical density of 0.8 OE at 600 nm. The isopropylthiogalactopianoside inducer (IPTG) is then added to a final concentration of 0.5 mM and the cells are continued to incubate at + 37 ° C on a shaker for two hours.

Б) Разрушение клеток и фракционирование лизатаB) Cell destruction and lysate fractionation

Для сбора клеток центрифугируют 1 л культуры штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1 (10 мин, 3.5 тыс. об./мин) и осажденные клетки суспендируют в семикратном объеме буферного раствора 20 мМ Трис-HCl, 0,15 М NaCl, рН 8.5, содержащем лизоцим (0.002%), выдерживают 30 мин при комнатной температуре. Суспензию клеток (2 г клеток с 1 л культуры) пятикратно обрабатывают ультразвуком, центрифугируют (1 час, 20000 g) и получают фракции растворимых белков (бесклеточный экстракт) и нерастворимую часть клеточного лизата (дебрис и нерастворимые белки). Согласно результатам электрофоретического анализа целевой белок формирует нерастворимые тельца включения (ТВ) независимо от температурных условий индукции культуры и типа буфера, использованного при разрушении клеток. Осадок, содержащий ТВ после центрифугирования, промывают буферным раствором 60 мл 20 мМ Трис-HCl, 1% Triton Х-100, 0.1% SDS, рН 8,5 и центрифугируют 40 мин 10000 g. Вновь полученный осадок промывают буферным раствором 60 мл 20 мМ Трис-HCl, 1 М NaCl и центрифугируют 40 мин, 10000 g. Выход отмытых ТВ рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 - 0,64 г. Отмытые осадки ТВ рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 используют для проведения хроматографии на Ni-агарозе в денатурирующих условиях.To collect cells, 1 liter of culture of the producer strain E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 (10 min, 3.5 thousand rpm) is centrifuged and the precipitated cells are suspended in a seven-fold volume of 20 mM Tris- buffer solution HCl, 0.15 M NaCl, pH 8.5, containing lysozyme (0.002%), incubated for 30 min at room temperature. A cell suspension (2 g of cells with 1 l of culture) is sonicated five times, centrifuged (1 hour, 20,000 g) to obtain fractions of soluble proteins (cell-free extract) and insoluble part of the cell lysate (debris and insoluble proteins). According to the results of electrophoretic analysis, the target protein forms insoluble inclusion bodies (TBs) regardless of the temperature conditions of the culture induction and the type of buffer used to destroy cells. The precipitate containing TB after centrifugation is washed with a buffer solution of 60 ml of 20 mM Tris-HCl, 1% Triton X-100, 0.1% SDS, pH 8.5 and centrifuged for 40 min 10,000 g. The newly obtained precipitate was washed with a buffer solution of 60 ml of 20 mM Tris-HCl, 1 M NaCl and centrifuged for 40 minutes, 10,000 g. The yield of washed TB recombinant protein SEQ ID NO: 4 is 0.64 g. The washed precipitates of TV recombinant protein SEQ ID NO: 4 are used for chromatography on Ni-agarose under denaturing conditions.

В) Очистка растворенных тел включения рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 с помощью металл-хелатной хроматографии на Ni-агарозном сорбенте ТВ, выделенные из 2 г клеток Е. coli BL21(DE3)/pET28-IgA1-13-1, растворяют в 100 мл 50 мМ Трис-HCl буферного раствора, содержащего 8 М мочевину, 0,15 М хлористый натрий и 0,02 М имидазол, рН 9,0. После центрифугирования и фильтрования раствор наносят на предупакованную колонку с Ni-агарозой (HiTrap Chelating HP, GE Healthcare, 2×5 мл), уравновешенную исходным буферным раствором и сорбент промывают 50 мл исходного буферного раствора. Связавшиеся белки элюируют имидазолом в градиенте концентрации от 20 до 400 мМ в исходном буферном растворе, объем градиента 70 мл (35×35). Фракции, содержащие очищенный белок SEQ ID NO: 4, объединяют и используют на стадии рефолдинга и очистки на Q-сефарозе.C) Purification of the dissolved bodies of the inclusion of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 using metal-chelate chromatography on a Ni-agarose sorbent TB, isolated from 2 g of E. coli BL21 (DE3) / pET28-IgA1-13-1 cells, dissolved in 100 ml of 50 mm Tris-HCl buffer solution containing 8 M urea, 0.15 M sodium chloride and 0.02 M imidazole, pH 9.0. After centrifugation and filtration, the solution was applied to a packed Ni-agarose column (HiTrap Chelating HP, GE Healthcare, 2 × 5 ml), equilibrated with the initial buffer solution, and the sorbent was washed with 50 ml of the initial buffer solution. The bound proteins are eluted with imidazole in a concentration gradient from 20 to 400 mM in the initial buffer solution, the gradient volume is 70 ml (35 × 35). Fractions containing purified protein of SEQ ID NO: 4 are combined and used at the stage of refolding and purification on Q-Sepharose.

Г) Ренатурация и очистка рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4 на Q-сефарозеD) Renaturation and purification of the recombinant protein of SEQ ID NO: 4 on Q-Sepharose

Объединенный элюат рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4, полученный после хроматографии на Ni-агарозе (концентрация белка 0,4 мг/мл), подвергают ступенчатому диализу, постепенно снижая концентрацию мочевины до значения 1,5 М в 20 мМ Трис-HCl буферном растворе, содержащем 0,15 М хлористый натрий, рН 7,8. Полученный раствор центрифугируют (30 мин, 5000 g), фильтруют через мембрану с размером пор 0.2 мкм и наносят на предупакованную колонку с Q-сефарозой (GE 5 мл ×2), уравновешенную в 20 мМ Трис-HCl буферном растворе, содержащем 0,15 М хлористый натрий и 1,5 М мочевину, рН 7,8.The combined eluate of the recombinant protein SEQ ID NO: 4 obtained after chromatography on Ni-agarose (protein concentration 0.4 mg / ml) is subjected to stepwise dialysis, gradually reducing the urea concentration to 1.5 M in 20 mm Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M sodium chloride, pH 7.8. The resulting solution was centrifuged (30 min, 5000 g), filtered through a 0.2 μm pore membrane and applied to a packed Q-Sepharose column (GE 5 ml × 2), equilibrated in 20 mM Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M sodium chloride and 1.5 M urea, pH 7.8.

Целевой белок, не связавшийся с сорбентом, собирают единой фракцией, добавляют сорбит (5% масс.), фильтруют через стерильную мембрану с размером пор 0,2 мкм и фасуют в стерильные емкости по 1 мг. Чистота целевого белка составляет около 95% по данным электрофоретического анализа (фиг. 3), концентрация белка - 0,2 мг/мл, выход - 33 мг из 2 г биомассы клеток.The target protein that did not bind to the sorbent was collected in a single fraction, sorbitol (5% wt.) Was added, filtered through a sterile membrane with a pore size of 0.2 μm and Packed in sterile containers of 1 mg. The purity of the target protein is about 95% according to electrophoretic analysis (Fig. 3), the protein concentration is 0.2 mg / ml, the yield is 33 mg from 2 g of cell biomass.

Пример 9Example 9

Определение иммуногенной и протективной активности рекомбинантных белковDetermination of immunogenic and protective activity of recombinant proteins

Иммуногенную и протективную активность рекомбинантных белков SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 и рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11 оценивают на самках мышей линии Balb/C (16-18 г) из питомника «Пущино», Московская область. Мышей содержат в соответствии с протоколом IACUC (IBCH 58а, 15.05.15). Экспериментальных животных распределяют на 4 группы по 21 мыши в каждой - три группы иммунизируют рекомбинантным белком SEQ ID NO: 2, полученным как описано в примере 4, или рекомбинантным белком SEQ ID NO: 4, полученным как описано в примере 8, или рекомбинантной IgA1 протеазой SEQ ID NO: 11, полученной как описано в дополнительном примере 1, одну группу оставляют для контроля (не иммунизированные мыши). Мышей иммунизируют внутривенно введением белков в дозе 40 мкг на мышь в ретро-орбитальный синус. Антигены вводят два раза с интервалами между инъекциями 45 суток. Показателем иммуногенности полученных рекомбинантных белков служит нарастание уровня специфических антител. Уровни специфических антител в сыворотках мышей определяют на 30-й день после первой иммунизации и 10-й день после повторной иммунизации методом твердофазного ИФА с сорбированным на микропланшеты рекомбинантной IgA1 протеазой SEQ ID NO: 11, используя конъюгат пероксидазы хрена с антителами козы против суммарных иммуноглобулинов мыши (Котельникова О.В. и др. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 161(3): 369-372, 2016). Оптическую плотность определяют с помощью микропланшетного ридера для иммуноферментного анализа при длине волны 492 нм. Титры антител рассчитывают исходя из оптических плотностей, полученных для сывороток иммунизированных мышей в сравнении с соответствующими значениями, полученными при тировании сывороток не иммунизированных животных.The immunogenic and protective activity of recombinant proteins SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 and recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 was evaluated on female Balb / C mice (16-18 g) from Pushchino nursery, Moscow region. Mice are kept in accordance with the IACUC protocol (IBCH 58a, 05/15/15). Experimental animals are divided into 4 groups of 21 mice in each - three groups are immunized with a recombinant protein SEQ ID NO: 2, obtained as described in example 4, or a recombinant protein SEQ ID NO: 4, obtained as described in example 8, or recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11, prepared as described in Supplementary Example 1, one group was left to control (non-immunized mice). Mice are immunized intravenously by the administration of proteins at a dose of 40 μg per mouse into the retro-orbital sinus. Antigens are administered twice at 45-day intervals between injections. An indicator of the immunogenicity of the obtained recombinant proteins is an increase in the level of specific antibodies. The levels of specific antibodies in mouse sera are determined on the 30th day after the first immunization and on the 10th day after the second immunization with the method of solid-phase ELISA adsorbed onto microplate recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 using horseradish peroxidase conjugate with goat antibodies against total mouse immunoglobulins (O. Kotelnikova et al. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 161 (3): 369-372, 2016). The optical density is determined using a microplate reader for enzyme immunoassay at a wavelength of 492 nm. Antibody titers are calculated based on the optical densities obtained for the sera of immunized mice in comparison with the corresponding values obtained by titration of the sera of non-immunized animals.

Значения уровней антител (1/титр антител) в сыворотке мышей, иммунизированных исследованными рекомбинантными белками, приведены в Таблице 1. Из Таблицы 1 видно, что после первой иммунизации уровень специфических антител к рекомбинантной IgA1 протеазе SEQ ID NO: 11 невысок у всех трех препаратов, однако после повторной иммунизации титры антител возрастают на два порядка, что свидетельствует о выработке у животных иммунологической памяти, причем самый высокий уровень антител - у самого короткого рекомбинантного белка SEQ ID NO: 4.The values of antibody levels (1 / antibody titer) in the serum of mice immunized with the studied recombinant proteins are shown in Table 1. Table 1 shows that after the first immunization, the level of specific antibodies to recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 is low in all three drugs, however, after repeated immunization, antibody titers increase by two orders of magnitude, which indicates the development of immunological memory in animals, the highest level of antibodies being for the shortest recombinant protein SEQ ID NO: 4.

Протективную активность рекомбинантных белков оценивают на 12-й день после повторной иммунизации животных. Мышей, иммунизированных каждым из препаратов (21 животное), разделяют на подгруппы по 7 животных для интраперитонеального заражения живыми вирулентными культурами менингококка серогрупп А (штамм А208), В (штамм Н44/76) или С (штамм С0638), наиболее часто встречающимися среди циркулирующих на территории России, в дозе 0,25×106 микробных клеток. Через 4 ч после заражения менингококковой культурой проводят посев крови индивидуально для каждого животного в 12-луночные планшеты с твердой питательной средой.The protective activity of recombinant proteins is evaluated on the 12th day after re-immunization of animals. Mice immunized with each of the preparations (21 animals) are divided into subgroups of 7 animals for intraperitoneal infection with live virulent cultures of meningococcus serogroup A (strain A208), B (strain H44 / 76) or C (strain C0638), the most common among circulating in Russia, at a dose of 0.25 × 10 6 microbial cells. 4 hours after infection with a meningococcal culture, blood is sown individually for each animal in 12-well plates with a solid nutrient medium.

Протективную активность препаратов оценивают по уровню бактериемии (числу колониеобразующих клеток - КОЕ) у иммунизированных мышей в сравнении с контрольными (не иммунизированными) животными.The protective activity of the drugs is evaluated by the level of bacteremia (the number of colony forming cells - CFU) in immunized mice in comparison with control (non-immunized) animals.

Статистическую обработку результатов проводят с применением программного обеспечения MS Office Excel Software при использовании Probit Analysis и t-критерия Стьюдента. Результаты представлены как средние величины ± стандартное отклонение для p≤0,05 (%).Statistical processing of the results is carried out using MS Office Excel Software using Probit Analysis and Student t-test. The results are presented as mean values ± standard deviation for p≤0.05 (%).

В Таблице 2 представлен уровень бактериемии у мышей, иммунизированных указанными выше рекомбинантными белками, после заражения менингококком серогрупп А, В и С по сравнению с контрольными, не иммунизированными животными (в % от числа КОЕ в контрольной группе мышей). Из Таблицы 2 видно, что уровень бактериемии в группе мышей, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4, сопоставим или ниже, чем у контрольной рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11 и составляет не более 40% от контроля.Table 2 shows the bacteremia level in mice immunized with the above recombinant proteins after infection of serogroups A, B, and C with meningococcus as compared to control non-immunized animals (% of the number of CFU in the control group of mice). Table 2 shows that the bacteremia level in the group of mice immunized with the recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 is comparable or lower than the control recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 and does not exceed 40% of the control .

Пример 10Example 10

Определение иммунорегуляторного индекса (CD4+/CD8+) у мышей, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4Determination of the immunoregulatory index (CD4 + / CD8 +) in mice immunized with recombinant proteins of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4

Популяционный состав лимфоцитов (CD4+ Т-хелперов и CD8+ цитотоксических Т-лимфоцитов) и иммунорегуляторный индекс иммунитета (CD4+/CD8+) в крови мышей, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4, оценивают методом проточной цитометрии с соответствующими моноклональными антителами (Biolegend, США) на проточном цитометре FACScan (BD Biosciences, США) через 6 месяцев после повторной иммунизации животных. Анализ полученных данных проводят с помощью программы Flowing Software 2.5.1 (Turku Centre for Biotechnology, Финляндия). Иммунорегуляторный индекс представляют в виде отклонения от контроля. Иммунорегуляторный индекс (CD4+/CD8+) в крови мышей, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4, составляет (1,00±0,08) и (1,02±0,05), соответственно, а в крови контрольных мышей - (1,00±0,05), что свидетельствует об отсутствии нарушений общего гомеостаза в организме иммунизированных животных после иммунизации животных полученными рекомбинантными белками.The population composition of lymphocytes (CD4 + T-helpers and CD8 + cytotoxic T-lymphocytes) and the immunoregulatory index of immunity (CD4 + / CD8 +) in the blood of mice immunized with recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 are evaluated by flow cytometry with corresponding monoclonal antibodies (Biolegend, USA) on a FACScan flow cytometer (BD Biosciences, USA) 6 months after re-immunization of animals. Analysis of the data obtained is carried out using the program Flowing Software 2.5.1 (Turku Center for Biotechnology, Finland). The immunoregulatory index is presented as a deviation from the control. The immunoregulatory index (CD4 + / CD8 +) in the blood of mice immunized with the recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4 is (1.00 ± 0.08) and (1.02 ± 0.05), respectively, and in the blood of control mice - (1.00 ± 0.05), which indicates the absence of violations of general homeostasis in the body of immunized animals after immunization of animals with the obtained recombinant proteins.

Дополнительный пример 1Additional example 1

А) Получение нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 10, кодирующей рекомбинантную IgA1 протеазу SEQ ID NO: 11A) Obtaining the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 encoding the recombinant IgA1 protease of SEQ ID NO: 11

На основе известной последовательности гена iga штамма Н44/76, кодирующего полноразмерную IgA протеазу N. meningitidis серогруппы В штамм Н44/76 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1) конструируют праймеры для получения нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 10, кодирующей рекомбинантную IgA1 протеазу SEQ ID NO: 11, и последующего ее лигирования с вектором. Выбранная структура праймеров позволяет амплифицировать продукт полимеразной цепной реакции (ПЦР), пригодный для последующего встраивания в экспрессионные векторы семейства рЕТ (Novagen) и используемые для получения белков в штаммах Е. coli, лизогенных по бактериофагу Т7. Для лигирования с вектором рЕТ-31 (b+) (Novagen Cat. No. 69952-3) в праймеры (f6 - прямой - 5'-CGAGACAGCCATATGGCATTGGTCAGAGACGATGTC-3', SEQ ID NO: 12, и f4 - обратный - 5'-GCGCTCGAGAGGCGGTGCGACGACGATAT-3', SEQ ID NO: 8), фланкирующие целевой участок гена iga штамма Н44/76, вводят последовательности сайтов узнавания рестриктаз NdeI и XhoI (соответственно, в f6 и f4), имеющихся в полилинкере вектора. Строение праймера f4, не содержащего терминирующих кодонов, позволяет получать рекомбинантную IgA1 протеазу, модифицированную в С-концевой области гексагистидиновой меткой. Амплификацию фрагмента нуклеиновой кислоты проводят по стандартному протоколу за 25 циклов ПЦР, используя в качестве матрицы геномную ДНК штамма Н44/76. Температуру отжига праймеров подбирают экспериментально. Обработку ПЦР-фрагмента и вектора рестриктазами, их лигирование и трансформацию компетентных клеток Е. coli ТОР10 вектором, содержащим нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 10, проводят по стандартным процедурам. Секвенированием полученной плазмидной ДНК подтверждено соответствие целевой структуре рекомбинантного белка SEQ ID NO: 11. Полученная плазмидная ДНК названа рЕТ31-IgA1-1004.Based on the known sequence of the iga gene of strain H44 / 76 encoding the full-length IgA protease of N. meningitidis serogroup B strain H44 / 76 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/GU190729.1), primers are designed to obtain the nucleotide the sequence of SEQ ID NO: 10 encoding the recombinant IgA1 protease of SEQ ID NO: 11, and its subsequent ligation with the vector. The selected primer structure allows amplification of the product of polymerase chain reaction (PCR), suitable for subsequent incorporation into expression vectors of the pET family (Novagen) and used to produce proteins in E. coli strains lysogenic by T7 bacteriophage. For ligation with the vector pET-31 (b +) (Novagen Cat. No. 69952-3) to the primers (f6 - direct - 5'-CGAGACAGCCATATGGCATTGGTCAGAGACGATGTC-3 ', SEQ ID NO: 12, and f4 - reverse - 5'-GCGCTCGAGAGGCGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG -3 ', SEQ ID NO: 8), flanking the target region of the iga gene of strain H44 / 76, introduces the sequence of restriction enzyme recognition sites NdeI and XhoI (respectively, in f6 and f4) present in the polylinker of the vector. The structure of primer f4, which does not contain termination codons, allows one to obtain a recombinant IgA1 protease modified in the C-terminal region with a hexahistidine tag. Amplification of a nucleic acid fragment is carried out according to the standard protocol for 25 cycles of PCR using the genomic DNA of strain H44 / 76 as a template. The annealing temperature of the primers is selected experimentally. Processing of the PCR fragment and vector with restriction enzymes, their ligation and transformation of competent E. coli TOP 10 cells with a vector containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 is carried out according to standard procedures. By sequencing the obtained plasmid DNA, the correspondence to the target structure of the recombinant protein SEQ ID NO: 11 was confirmed. The obtained plasmid DNA was named pET31-IgA1-1004.

Б) Получение рекомбинантной плазмидной ДНК pET28-IgA1-11-3 и штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET31-IgA1-1004B) Obtaining recombinant plasmid DNA pET28-IgA1-11-3 and producer strain E. coli BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004

Рекомбинантную плазмидную ДНК получают из ночной культуры клеток E. coli ТОР10 стандартным щелочным методом (Maniatis, Т., Fritsch, E.F. and Sambrook, J. (1982) Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Sping Harbor Laboratory Press) и используют для введения в компетентные клетки BL21 (DE3) с помощью теплового шока.Recombinant plasmid DNA was obtained from an overnight culture of E. coli TOP 10 cells by the standard alkaline method (Maniatis, T., Fritsch, EF and Sambrook, J. (1982) Molecular Cloning: a Laboratory Manual, Cold Sping Harbor Laboratory Press) and used for introduction into competent BL21 cells (DE3) by heat shock.

Для получения компетентных клеток, бактериальные клетки исходного штамма Е. coli BL21(DE3) (Е. coli В F- dcm ompT hsdS(rB- mB-) gal λ(DE3)) выращивают в жидкой среде LB в течение ночи при 37°С и используют для засева 100 мл той же среды в соотношении 1:100. Культуру выращивают до ранней логарифмической фазы на качалке при интенсивной аэрации (до оптической плотности при 600 нм, равной 0,4-0,5 ОЕ), быстро охлаждают во льду, клетки осаждают центрифугированием в течение 10 мин при 5000 об/мин при +4°С. Осадок дважды промывают в 50 мл 100 мМ CaCl2. Осажденные клетки ресуспендируют в 2 мл 100 мМ CaCl2 с добавлением глицерина до 10%, разделяют на аликвоты по 50 мкл, быстро замораживают и хранят при -70°С.To obtain competent cells, the bacterial cells of the original E. coli strain BL21 (DE3) (E. coli B F-dcm ompT hsdS (rB-mB-) gal λ (DE3)) are grown in LB liquid medium overnight at 37 ° C and used for seeding 100 ml of the same medium in a ratio of 1: 100. The culture is grown to the early logarithmic phase on a rocking chair with intensive aeration (to an optical density at 600 nm equal to 0.4-0.5 OE), it is rapidly cooled in ice, the cells are precipitated by centrifugation for 10 min at 5000 rpm at +4 ° C. The precipitate is washed twice in 50 ml of 100 mm CaCl 2 . The precipitated cells are resuspended in 2 ml of 100 mm CaCl 2 with the addition of glycerol up to 10%, divided into aliquots of 50 μl, quickly frozen and stored at -70 ° C.

Штамм Е. coli BL21(DE3)/pET31-IgA1-1004 получают путем введения плазмидной ДНК рЕТ31-IgA1-1004 в компетентные клетки Е. coli BL21(DE3) с помощью метода теплового шока. Для этого к 50 мкл суспензии компетентных клеток добавляют 100 нг - 1 мкг плазмидной ДНК и инкубируют в течение 40 мин на льду. Полученную смесь инкубируют при 42°С в течение 2 мин, затем - во льду в течение 2 мин, добавляют 1 мл среды LB и инкубируют в течение 1 ч при 37°С. Генетическим маркером в векторе рЕТ31 служит нуклеотидная последовательность (amp), определяющая устойчивость трансформированных плазмидой рЕТ31-IgA1-1004 клеток бактерий к ампициллину. После этого 100 мкл суспензии бактериальных клеток высевают на чашки Петри с агаром в LB среде, содержащим 100 мкг/мл ампициллина. Чашки инкубируют в течение ночи при 37°С, бактериальные клетки нескольких выросших колоний используют для независимого засева микробиологических пробирок с 5 мл жидкой среды LB, содержащей 100 мкг/мл ампициллина, с последующим выращиванием бактериальных клеток на качалке при 37°С в течение ночи (ночная культура). После этого в пробирки добавляют глицерин до конечной концентрации 15%, суспензию клеток разливают в пластиковые пробирки и хранят при -70°С.The strain E. coli BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004 is obtained by introducing plasmid DNA pET31-IgA1-1004 into competent cells of E. coli BL21 (DE3) using the heat shock method. For this, 100 ng - 1 μg of plasmid DNA is added to 50 μl of a suspension of competent cells and incubated for 40 minutes on ice. The resulting mixture was incubated at 42 ° C for 2 min, then in ice for 2 min, 1 ml of LB medium was added and incubated for 1 h at 37 ° C. The genetic marker in the pET31 vector is the nucleotide sequence (amp), which determines the resistance of ampicillin to bacterial cells transformed with the pET31-IgA1-1004 plasmid. After that, 100 μl of a suspension of bacterial cells are plated on Petri dishes with agar in LB medium containing 100 μg / ml ampicillin. The plates are incubated overnight at 37 ° C, the bacterial cells of several grown colonies are used for independent inoculation of microbiological tubes with 5 ml of LB liquid medium containing 100 μg / ml ampicillin, followed by growth of bacterial cells on a rocking chair at 37 ° C overnight ( night culture). After that, glycerin is added to the tubes to a final concentration of 15%, the cell suspension is poured into plastic tubes and stored at -70 ° C.

В) Определение продуктивности штамма-продуцента рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11 Е. coli BL21(DE3)/pET31-IgA1-1004C) Determination of the productivity of the producer strain of the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 E. coli BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004

В 15 мл жидкой среды LB, содержащей 50 мкг/мл ампициллина, вносят 1% инокулят ночной культуры клеток и выращивают при 37°С на качалке при 180 об/мин в течение 2 ч до ОП 0,8. Затем добавляют индуктор изопропилтиогалактопиранозид (ИПТГ) до конечной концентрации 0,5 мМ и продолжают инкубацию в тех же условиях в течение 2,0 ч. Отбирают пробу 1 мл и центрифугируют в течение 6 мин при 12000 об/мин, после чего клетки суспендируют в 100 мкл деионизированной воды, добавляют 33 мкл буферного раствора, содержащего 125 мМ Трис-HCl, рН 6,8, 20% глицерин, 3% додецилсульфат натрия, 3% меркаптоэтанол и 0,01% бромфеноловый синий, нагревают в течение 10 мин до 95°С. Отбирают аликвоту и анализируют электрофорезом в 10% ПААГ, содержащем 0,1% додецилсульфат натрия. Гель окрашивают Кумасси R250 и сканируют на лазерном сканере. Продуктивность штамма Е. coli BL21(DE3)/pET31-IgA1-1004 составляет 40% рекомбинантного белка от суммарного клеточного белка.In 15 ml of liquid LB medium containing 50 μg / ml ampicillin, 1% inoculum of overnight cell culture was added and grown at 37 ° C on a shaker at 180 rpm for 2 hours to an OD of 0.8. The isopropylthiogalactopyranoside inductor (IPTG) is then added to a final concentration of 0.5 mM and incubation is continued for 2.0 hours under the same conditions. A 1 ml sample is taken and centrifuged for 6 minutes at 12,000 rpm, after which the cells are suspended in 100 μl of deionized water, add 33 μl of a buffer solution containing 125 mm Tris-HCl, pH 6.8, 20% glycerol, 3% sodium dodecyl sulfate, 3% mercaptoethanol and 0.01% bromophenol blue, heated for 10 min to 95 ° FROM. An aliquot was taken and analyzed by electrophoresis in 10% PAG containing 0.1% sodium dodecyl sulfate. The gel is stained with Coomassie R250 and scanned on a laser scanner. The productivity of E. coli strain BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004 is 40% of the recombinant protein of the total cellular protein.

Г) Получение, выделение и очистка рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11D) Preparation, Isolation and Purification of Recombinant IgA1 Protease SEQ ID NO: 11

1) Культивирование штамма Е. coli BL21(DE3)/pET31-IgA1-10041) Cultivation of E. coli strain BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004

По 10 мл соответствующего инокулята ночной культуры клеток вносят в 1 л жидкой среды LB, содержащей 100 мкг/мл ампициллина, и выращивают клетки при +37°С на качалке при 200 об/мин до оптической плотности равной 0,8 ОЕ при 600 нм. Затем добавляют индуктор изопропилтиогалактопианозид (ИПТГ) до конечной концентрации 0,5 мМ и продолжают инкубацию клеток при +37°С на качалке в течение в двух часов.10 ml of the corresponding inoculum of the overnight cell culture are introduced into 1 L of LB liquid medium containing 100 μg / ml ampicillin, and cells are grown at + 37 ° C on a shaker at 200 rpm to an optical density of 0.8 OE at 600 nm. Then the isopropylthiogalactopianoside inducer (IPTG) is added to a final concentration of 0.5 mM and the cells are continued to incubate at + 37 ° C on a shaker for two hours.

2) Разрушение клеток и фракционирование лизата.2) Cell destruction and lysate fractionation.

Для сбора клеток центрифугируют 1 л культуры штамма-продуцента Е. coliTo collect cells, centrifuged 1 l of the culture of the producer strain E. coli

BL21(DE3)/pET31-IgA1-1004 (10 мин, 3,5 тыс. об./мин) и осажденные клетки суспендируют в семикратном объеме буферного раствора 20 мМ Трис-HCl, 0,15 М NaCl, рН 8,5, содержащем лизоцим (0.002%), выдерживают 30 мин при комнатной температуре. Суспензию клеток (2 г из 1 л индуцированной культуры) пятикратно обрабатывают ультразвуком и подвергают центрифугированию (1 час, 20000 g) в результате чего получают супернатант и осадок. Супернатант содержит растворимые белки (бесклеточный экстракт) и осадок - нерастворимую часть клеточного лизата (дебрис и нерастворимые белки). По результатам электрофоретического анализа целевой белок является нерастворимым белком и формирует ТВ, независимо от температурных условий индукции культуры и типа буфера, использованного при разрушении клеток. Осадок, содержащий ТВ после центрифугирования, промывают буферным раствором 60 мл 20 мМ Трис-HCl, 1% Triton Х-100, 0.1% SDS, рН 8,5 и вновь центрифугируют 40 мин 10000 g. Полученный осадок промывают буферным раствором 60 мл буфера 20 мМ Трис-HCl, I М NaCl, рН 8,5, центрифугируют 40 мин, 10000 g. Полученный после центрифугирования осадок используют для проведения хроматографии на Ni-агарозе в денатурирующих условиях.BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004 (10 min, 3.5 k rpm) and the precipitated cells are suspended in a seven-fold volume of 20 mM Tris-HCl buffer solution, 0.15 M NaCl, pH 8.5, containing lysozyme (0.002%), incubated for 30 minutes at room temperature. A cell suspension (2 g of 1 L of the induced culture) is sonicated five times and centrifuged (1 hour, 20,000 g), resulting in a supernatant and a pellet. The supernatant contains soluble proteins (cell-free extract) and sediment - the insoluble part of the cell lysate (debris and insoluble proteins). According to the results of electrophoretic analysis, the target protein is an insoluble protein and forms TB, regardless of the temperature conditions of culture induction and the type of buffer used to destroy cells. The precipitate containing TB after centrifugation is washed with a buffer solution of 60 ml of 20 mM Tris-HCl, 1% Triton X-100, 0.1% SDS, pH 8.5, and again centrifuged for 40 min 10,000 g. The resulting precipitate was washed with a buffer solution of 60 ml of 20 mM Tris-HCl buffer, IM NaCl, pH 8.5, centrifuged for 40 minutes, 10,000 g. The precipitate obtained after centrifugation is used for chromatography on Ni-agarose under denaturing conditions.

3) Очистка растворенных тел включения рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11 с помощью металл-хелатной хроматографии на Ni-агарозном сорбенте ТВ, выделенные из 2 г клеток Е. coli BL21(DE3)/pET31-IgA1-1004, растворяют в 100 мл 20 мМ Трис-HCl буферного раствора, содержащего 0,15 М NaCl, 8 М мочевину и 0,02 М имидазол, рН 8,1. После центрифугирования и фильтрования раствор наносят на предупакованную колонку с Ni-агарозой (HiTrap Chelating HP, GE Healthcare, 2×5 мл), уравновешенную исходным буферным раствором и сорбент промывают 50 мл исходного буферного раствора. Связавшиеся белки элюируют имидазолом в градиенте концентрации от 20 до 400 мМ в исходном буферном растворе, объем градиента 100 мл (50×50).3) Purification of the dissolved bodies of the inclusion of the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 using metal-chelate chromatography on a Ni-agarose sorbent TB, isolated from 2 g of E. coli BL21 (DE3) / pET31-IgA1-1004 cells, dissolved in 100 ml 20 mM Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M NaCl, 8 M urea and 0.02 M imidazole, pH 8.1. After centrifugation and filtration, the solution was applied to a packed Ni-agarose column (HiTrap Chelating HP, GE Healthcare, 2 × 5 ml), equilibrated with the initial buffer solution, and the sorbent was washed with 50 ml of the initial buffer solution. The bound proteins are eluted with imidazole in a concentration gradient from 20 to 400 mM in the initial buffer solution, the gradient volume is 100 ml (50 × 50).

Фракции, содержащие очищенный белок SEQ ID NO: 11, объединяют и используют на стадии ренатурации и очистки на Q-сефарозе.Fractions containing the purified protein of SEQ ID NO: 11 are combined and used in the renaturation and purification step on Q-Sepharose.

4) Ренатурация и очистка рекомбинантной IgA1 протеазы SEQ ID NO: 11 на Q-сефарозе4) Renaturation and purification of the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11 on Q-Sepharose

Объединенный элюат рекомбинантной протеазы SEQ ID NO: 11, полученный после хроматографии на Ni-агарозе (концентрация белка 0,3 мг/мл), подвергают ступенчатому диализу, постепенно снижая концентрацию мочевины до значения 1,5 М в 20 мМ Трис-HCl буферном растворе, содержащем 0,15 М хлористый натрий, рН 7,0. Полученный раствор центрифугируют (30 мин, 5000 g), фильтруют через мембрану с размером пор 0,2 мкм и наносят на предупакованную колонку с Q-сефарозой (GE Healthcare 2×5 мл), уравновешенную в 20 мМ Трис-HCl буферном растворе, содержащем 0,15 М хлористый натрий и 1,5 М мочевину, pH 7,0. Целевой белок, не связавшийся с сорбентом, собирают единой фракцией, добавляют сорбит (5% масс.), фильтруют через стерильную мембрану с размером пор 0,2 мкм и фасуют в стерильные емкости по 2 мг. Чистота целевого белка составляет около 90% по данным электрофоретического анализа (фиг. 3), концентрация белка - 0,25 мг/мл, выход - 34 мг из 2 г биомассы клеток.The combined recombinant protease eluate of SEQ ID NO: 11, obtained after chromatography on Ni-agarose (protein concentration 0.3 mg / ml), is subjected to stepwise dialysis, gradually reducing the urea concentration to 1.5 M in 20 mm Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M sodium chloride, pH 7.0. The resulting solution was centrifuged (30 min, 5000 g), filtered through a 0.2 μm pore membrane and applied to a packed Q-Sepharose column (GE Healthcare 2 × 5 ml), equilibrated in 20 mM Tris-HCl buffer solution containing 0.15 M sodium chloride and 1.5 M urea, pH 7.0. The target protein that did not bind to the sorbent was collected in a single fraction, sorbitol (5 wt%) was added, filtered through a sterile membrane with a pore size of 0.2 μm and packed in sterile containers of 2 mg. The purity of the target protein is about 90% according to electrophoretic analysis (Fig. 3), the protein concentration is 0.25 mg / ml, the yield is 34 mg from 2 g of cell biomass.

Таким образом, впервые получены рекомбинантные белки, состоящие из трех SEQ ID NO: 2 или двух SEQ ID NO: 4 (вариант) полипептидов из различных участков фрагмента Ala28-Pro1004 первичной структуры IgA протеазы N. meningitidis серогруппы В, штамм Н44/76, объединных в единую полипептидную цепь, способные защищать животных от заражения живой вирулентной культурой менингококков основных эпидемических сергрупп А, В и С и формировать иммунологическую память так же эффективно, как и рекомбинантная IgA1 протеаза SEQ ID NO: 11. Эти данные, в совокупности с отсутствием нарушений общего гомеостаза в организме животных, иммунизированных рекомбинантными белками SEQ ID NO: 2 и SEQ ID NO: 4, свидетельствуют о возможности использования любого из этих белков в качестве основы потенциальнойThus, recombinant proteins consisting of three SEQ ID NO: 2 or two SEQ ID NO: 4 (variant) polypeptides from different parts of the Ala28-Pro1004 fragment of the primary structure of the IgA protease of N. meningitidis serogroup B, strain H44 / 76, combined into a single polypeptide chain, capable of protecting animals from infection by a live virulent culture of meningococcus of the main epidemic groups A, B and C and forming immunological memory as effectively as the recombinant IgA1 protease SEQ ID NO: 11. These data, together with the absence of disturbances in general homeostasis in animals, immunized with recombinant proteins SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 4, indicate the possibility of using any of these proteins as the basis for potential

монокомпонентной вакцины для защиты от менингококковой инфекции и других патогенов, вирулентность которых обусловлена IgA1 протеазой. monocomponent vaccine to protect against meningococcal infection and other pathogens, the virulence of which is due to the IgA1 protease.

Claims (6)

1. Рекомбинантный белок, обладающий протективным действием в отношении менингококков, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 2, состоящий из трех фрагментов первичной структуры IgA протеазы Neisseria meningitidis серогруппы В, соединенных в единую полипептидную цепь.1. Recombinant protein with a protective effect against meningococci, having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, consisting of three fragments of the primary structure of IgA protease Neisseria meningitidis serogroup B, connected in a single polypeptide chain. 2. Рекомбинантный белок, обладающий протективным действием в отношении менингококков, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 4, состоящий из двух фрагментов первичной структуры IgA протеазы Neisseria meningitidis серогруппы В, соединенных в единую полипептидную цепь.2. Recombinant protein having a protective effect against meningococci, having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, consisting of two fragments of the primary structure of IgA protease Neisseria meningitidis serogroup B, connected in a single polypeptide chain. 3. Полинуклеотид, кодирующий рекомбинантный белок по п. 1 или 2, с нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 3.3. The polynucleotide encoding the recombinant protein according to claim 1 or 2, with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3. 4. Рекомбинантная плазмидная ДНК, включающая полинуклеотид по п. 3, обеспечивающая экспрессию рекомбинантного белка по п. 1 или 2 в клетке-хозяине.4. Recombinant plasmid DNA, comprising the polynucleotide according to claim 3, which provides expression of the recombinant protein according to claim 1 or 2 in the host cell. 5. Клетка-хозяин Escherichia coli BL21(DE3), трансформированная рекомбинантной плазмидной ДНК по п. 4, продуцирующая рекомбинантный белок по п. 1 или 2.5. A host cell of Escherichia coli BL21 (DE3), transformed with the recombinant plasmid DNA according to claim 4, producing a recombinant protein according to claim 1 or 2. 6. Способ получения рекомбинантного белка по п. 1 или 2, заключающийся в том, что клетку-хозяина трансформируют рекомбинантной плазмидной ДНК по п. 4, культивируют трансформированные клетки по п. 5 с получением рекомбинантного белка по п. 1 или 2, а целевой продукт выделяют из телец включения и очищают.6. The method of producing the recombinant protein according to claim 1 or 2, which consists in the fact that the host cell is transformed with the recombinant plasmid DNA according to claim 4, the transformed cells according to claim 5 are cultured to obtain the recombinant protein according to claim 1 or 2, and the target the product is isolated from inclusion bodies and purified.
RU2017145016A 2017-12-21 2017-12-21 Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein RU2701964C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145016A RU2701964C2 (en) 2017-12-21 2017-12-21 Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145016A RU2701964C2 (en) 2017-12-21 2017-12-21 Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017145016A3 RU2017145016A3 (en) 2019-06-24
RU2017145016A RU2017145016A (en) 2019-06-24
RU2701964C2 true RU2701964C2 (en) 2019-10-02

Family

ID=67002506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145016A RU2701964C2 (en) 2017-12-21 2017-12-21 Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2701964C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453599C1 (en) * 2011-02-18 2012-06-20 Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН NUCLEIC ACID CODING FUNCTIONALLY ACTIVE RECOMBINANT IgAL PROTEASE NEISSERIA MENINGITIDIS OF SEROGROUP B, RECOMBINANT PLASMID DNA CONTAINING NUCLEOTIDE SEQUENCE CODING ACTIVE IgAL PROTEASE, PRODUCER STRAIN CONTAINING PLASMID DNA PRODUCING MATURE FORM OF IgAL PROTEASE, RECOMBINANT Ig PROTEASE NEISSERIA MENINGITIDIS OF SEROGROUP B, METHOD FOR PRODUCING MATURE FORM IgAL PROTEASE SHOWING IMMUNOGENIC AND PROTECTIVE PROPERTIES
RU2486243C1 (en) * 2011-10-26 2013-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) POLYNUCLEOTIDE ENCODING MUTANT RECOMBINANT IgA1 PROTEASE OF Neisseria meningitidis OF SEROGROUP B, RECOMBINANT PLASMID DNA COMPRISING SAID POLYNUCLEOTIDE, HOST CELL CONTAINING SAID PLASMID DNA, RECOMBINANT IgA1 PROTEASE OF Neisseria memingitidis OF SEROGROUP B, METHOD OF PRODUCING MATURE FORM OF IgA1 PROTEASE

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453599C1 (en) * 2011-02-18 2012-06-20 Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН NUCLEIC ACID CODING FUNCTIONALLY ACTIVE RECOMBINANT IgAL PROTEASE NEISSERIA MENINGITIDIS OF SEROGROUP B, RECOMBINANT PLASMID DNA CONTAINING NUCLEOTIDE SEQUENCE CODING ACTIVE IgAL PROTEASE, PRODUCER STRAIN CONTAINING PLASMID DNA PRODUCING MATURE FORM OF IgAL PROTEASE, RECOMBINANT Ig PROTEASE NEISSERIA MENINGITIDIS OF SEROGROUP B, METHOD FOR PRODUCING MATURE FORM IgAL PROTEASE SHOWING IMMUNOGENIC AND PROTECTIVE PROPERTIES
RU2486243C1 (en) * 2011-10-26 2013-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) POLYNUCLEOTIDE ENCODING MUTANT RECOMBINANT IgA1 PROTEASE OF Neisseria meningitidis OF SEROGROUP B, RECOMBINANT PLASMID DNA COMPRISING SAID POLYNUCLEOTIDE, HOST CELL CONTAINING SAID PLASMID DNA, RECOMBINANT IgA1 PROTEASE OF Neisseria memingitidis OF SEROGROUP B, METHOD OF PRODUCING MATURE FORM OF IgA1 PROTEASE

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZINCHENKO A.A. ET AL. Immunogenic and Protective Properties of Recombinant Proteins Based on Meningococcal Iga1 Protease J Meningitis 2015, 1:1, p. 1-5. *
АЛЛИЛУЕВ А.П. И ДР. Потенциальная поливакцина на основе микробной IgA1-протеазы для профилактики бактериальных менингитов. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика N 6 (91)/2016, c. 88-94. *
АЛЛИЛУЕВ А.П. И ДР. Потенциальная поливакцина на основе микробной IgA1-протеазы для профилактики бактериальных менингитов. Эпидемиология и Вакцинопрофилактика N 6 (91)/2016, c. 88-94. КОТЕЛЬНИКОВА О.В. И ДР. Протективные свойства IgA1 протеазы менингококков. Биомедицинская химия, 2014 том 60, вып. 4, с. 479-486. *
КОТЕЛЬНИКОВА О.В. И ДР. Протективные свойства IgA1 протеазы менингококков. Биомедицинская химия, 2014 том 60, вып. 4, с. 479-486. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017145016A3 (en) 2019-06-24
RU2017145016A (en) 2019-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU666326B2 (en) Osp A proteins of borrelia burgdorferi subgroups, encoding genes and vaccines
Husmann et al. Role of putative virulence factors of Streptococcus pyogenes in mouse models of long-term throat colonization and pneumonia
JP5349070B2 (en) Porphymonasgingivalis polypeptides and nucleotides
US7468185B2 (en) Vaccine for periodontal disease
JP4940479B2 (en) Mycobacterium tuberculosis fusion protein and its application
JP3955317B2 (en) Immune composition against Helicobacter infection, polypeptide used in the composition, and nucleic acid sequence encoding the polypeptide
EP3279217B1 (en) Streptococcus pneumoniae protein antigen, and preparation method and use thereof
Nakano et al. Molecular and immunological characterization of a 64‐kDa protein of Actinobacillus actinomycetemcomitans
Samazan et al. Production, secretion and purification of a correctly folded staphylococcal antigen in Lactococcus lactis
CN107106635A (en) Pneumolysin mutant and its application method
JP2015509713A (en) Pili protein and composition
EP0781340B1 (en) Vaccine against group A Streptococcal infection
Zane et al. Peptide linker increased the stability of pneumococcal fusion protein vaccine candidate
RU2701964C2 (en) Recombinant protein having protective action on meningococcus (embodiments), polynucleotide coding recombinant protein, recombinant plasmid dna containing said polynucleotide, host cell containing said recombinant plasmid dna, method of producing recombinant protein
RU2486243C1 (en) POLYNUCLEOTIDE ENCODING MUTANT RECOMBINANT IgA1 PROTEASE OF Neisseria meningitidis OF SEROGROUP B, RECOMBINANT PLASMID DNA COMPRISING SAID POLYNUCLEOTIDE, HOST CELL CONTAINING SAID PLASMID DNA, RECOMBINANT IgA1 PROTEASE OF Neisseria memingitidis OF SEROGROUP B, METHOD OF PRODUCING MATURE FORM OF IgA1 PROTEASE
CN108671227B (en) Broad-spectrum multi-subunit vaccine for preventing streptococcus suis infection
CN101294144A (en) Type II streptococcus suis sa1KR gene knockout mutant strain, preparation method and application thereof
WO2009113664A1 (en) Recombinant dermonecrotic toxoid-containing drug for swine atrophic rhinitis
CN107737334B (en) Broad-spectrum multi-subunit vaccine for preventing type A streptococcus infection
Zinchenko et al. Immunogenic and protective properties of Neisseria meningitidis IgA1 protease and of its truncated fragments
CN107050442A (en) Multicomponent immunogenic composition for preventing β Streptococcus hemolyticus (BHS) disease
RU2453599C1 (en) NUCLEIC ACID CODING FUNCTIONALLY ACTIVE RECOMBINANT IgAL PROTEASE NEISSERIA MENINGITIDIS OF SEROGROUP B, RECOMBINANT PLASMID DNA CONTAINING NUCLEOTIDE SEQUENCE CODING ACTIVE IgAL PROTEASE, PRODUCER STRAIN CONTAINING PLASMID DNA PRODUCING MATURE FORM OF IgAL PROTEASE, RECOMBINANT Ig PROTEASE NEISSERIA MENINGITIDIS OF SEROGROUP B, METHOD FOR PRODUCING MATURE FORM IgAL PROTEASE SHOWING IMMUNOGENIC AND PROTECTIVE PROPERTIES
JP4749641B2 (en) Homologues and fragments of pneumococcal proteins for vaccine use
JP3234226B2 (en) Streptokinase-based vaccine
RU2529359C2 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pPA-OPRF-ETA CODING SYNTHESIS OF RECOMBINANT PROTEIN OPRF-ETA Pseudomonas aeruginosa, STRAIN Escherichia coli PA-OPRF-ETA PRODUCING RECOMBINANT PROTEIN OPRF-ETA Pseudomonas aeruginosa AND METHOD FOR PREPARING RECOMBINANT PROTEIN OPRF-ETA Pseudomonas aeruginosa