RU2714114C1 - Method of producing a peptide which modulates purinergic receptor activity - Google Patents
Method of producing a peptide which modulates purinergic receptor activity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714114C1 RU2714114C1 RU2019127434A RU2019127434A RU2714114C1 RU 2714114 C1 RU2714114 C1 RU 2714114C1 RU 2019127434 A RU2019127434 A RU 2019127434A RU 2019127434 A RU2019127434 A RU 2019127434A RU 2714114 C1 RU2714114 C1 RU 2714114C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peptide
- chimeric protein
- purification
- trx
- producing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
- C12P21/02—Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к биохимии, конкретно к биологически активным полипептидам, которые обладают модулирующим действием на участвующие в генерации болевого сигнала клеточные рецепторы и могут найти применение в медицине и научных исследованиях, и способу их получения.The invention relates to biochemistry, specifically to biologically active polypeptides that have a modulating effect on cellular receptors involved in the generation of a pain signal and can find application in medicine and scientific research, and a method for their preparation.
Уровень техникиState of the art
Изучение и лечение боли являются существенными аспектами улучшения качества жизни пациентов. Лечение боли основывается главным образом на назначении противовоспалительных препаратов, которые могут быть нестероидными противовоспалительными препаратами (НПВП) или стероидными (кортикостероидными) препаратами, антидепрессантов, антиконвульсантов, а также сильных или слабых опиатов. Несмотря на большое количество существующих терапевтических средств, многие виды боли остаются малочувствительными к известным анальгетикам, поэтому разработка новых анальгетических средств с новым механизмом действия, а также разработка эффективных способов их получения являются важной и актуальной задачей.The study and treatment of pain are essential aspects of improving the quality of life of patients. Pain treatment is mainly based on the use of anti-inflammatory drugs, which can be non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) or steroidal (corticosteroid) drugs, antidepressants, anticonvulsants, and also strong or weak opiates. Despite the large number of existing therapeutic agents, many types of pain remain insensitive to known analgesics, therefore, the development of new analgesic agents with a new mechanism of action, as well as the development of effective methods for their preparation, are an important and urgent task.
Из уровня техники известен пептид PT6, модулирующий пуринергическую сигнализацию [RU2650780]. Наряду с этим известны способы получения близкого к PT6 по структуре (гомологичного) пептида PT1, состоящего из 35 аминокислотных остатков и модулирующего активность пуринергических рецепторов Р2Х3. PT1 может быть получен в бактериальной системе экспрессии в лабораторных условиях [Grishin E.V. et al. Novel peptide from spider venom inhibits P2X3 receptors and inflammatory pain // Ann. Neurol., 2010, Vol. 67, p. 680-683; RU2422459; RU2571942]. Известен опытно-промышленный способ получения PT1 [«Способ получения рекомбинантного анальгетического пептида», патент RU2571942]. Он заключается в наработке в штамме Еscherichia coli ER2566 химерного белка DnaB-PT1, который состоит из хитин-связывающего домена из Bacillus circulans, интеина DnaB из Synechocystis sp. и анальгетического пептида РТ1, очистке химерного белка DnaB-PT1 с помощью аффинной хроматографии на хитиновом сорбенте, автокаталитическом расщеплении химерного белка DnaB-PT1 и очистке пептида РТ1 с помощью обращенно-фазовой хроматографии. Недостатком этого способа является сравнительно низкий выход целевого продукта (14,3 мг с 1 л культуры).The PT6 peptide modulating purinergic signaling [RU2650780] is known in the art. Along with this, methods are known for producing a PT1 peptide (homologous) close in structure to PT6, consisting of 35 amino acid residues and modulating the activity of P2X3 purinergic receptors. PT1 can be obtained in a bacterial expression system in the laboratory [Grishin EV et al. Novel peptide from spider venom inhibits P2X3 receptors and inflammatory pain // Ann. Neurol., 2010, Vol. 67, p. 680-683; RU2422459; RU2571942]. A known industrial method for producing PT1 ["Method for producing recombinant analgesic peptide", patent RU2571942]. It consists in the production in the Escherichia coli strain ER2566 of the chimeric protein DnaB-PT1, which consists of a chitin-binding domain from Bacillus circulans , an intein DnaB from Synechocystis sp. and the PT1 analgesic peptide, purification of the DnaB-PT1 chimeric protein by affinity chromatography on a chitin sorbent, autocatalytic cleavage of the DnaB-PT1 chimeric protein, and purification of the PT1 peptide by reverse phase chromatography. The disadvantage of this method is the relatively low yield of the target product (14.3 mg per 1 liter of culture).
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения служит лабораторный способ получения пептида PT6, описанный в RU2650780. Он заключается в наработке в штамме Е. coli BL21(DE3) химерного белка Trx-PT6, который состоит из белка-помощника тиоредоксина и пептида РТ6, очистке химерного белка Trx-PT6 с помощью аффинной хроматографии на сорбенте TALON Superflow Metal Affinity Resin (Clontech), расщеплении химерного белка Trx-PT6 с помощью энтеропептидазы и очистке пептида РТ6 с помощью обращенно-фазовой хроматографии. Недостатком этого способа является низкий выход целевого продукта (5 мг с 1 л культуры). Несмотря на то, что существуют способы получения соединений, модулирующих активность пуринергических рецепторов, эффективность этих способов является довольно низкой.The closest analogue of the claimed invention is a laboratory method for producing the PT6 peptide described in RU2650780. It consists in the production in the E. coli strain BL21 (DE3) of the chimeric protein Trx-PT6, which consists of the helper protein thioredoxin and the peptide PT6, purification of the chimeric protein Trx-PT6 using affinity chromatography on sorbent TALON Superflow Metal Affinity Resin (Clontech) cleavage of the chimeric Trx-PT6 protein with enteropeptidase; and purification of the PT6 peptide using reverse phase chromatography. The disadvantage of this method is the low yield of the target product (5 mg with 1 l of culture). Despite the fact that there are methods for producing compounds modulating the activity of purinergic receptors, the effectiveness of these methods is rather low.
Раскрытие изобретенияDisclosure of Invention
Задачей настоящего изобретения является разработка нового эффективного способа получения пептида РТ6. Пептид PT6 состоит из 31 аминокислотного остатка и имеет аминокислотную последовательность SEQ ID NO 1.The present invention is to develop a new effective method for producing peptide PT6. The PT6 peptide consists of 31 amino acid residues and has the amino acid sequence of
Технический результат заключается в разработке нового эффективного способа получения пептида PT6, который позволяет получить пептид с высоким выходом целевого продукта 82,5 мг с 1 л культуры, причем указанный выход в несколько раз выше, чем при осуществлении уже известных способов получения такого пептида.The technical result consists in the development of a new effective method for producing the PT6 peptide, which allows one to obtain a peptide with a high yield of the target product of 82.5 mg per 1 liter of culture, the specified yield being several times higher than with the already known methods for producing such a peptide.
Кроме того, технический результат изобретения состоит в:In addition, the technical result of the invention consists in:
1) получении химерного белка Trx-РТ6 (SEQ ID NO 2), содержащего белок-помощник тиоредоксин и пептид РТ6, вследствие экспрессии химерного гена в составе векторной конструкции pET-32b-PT6, использованной для создания штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET-32b-PT6;1) obtaining the chimeric protein Trx-PT6 (SEQ ID NO 2) containing the helper protein thioredoxin and peptide PT6, due to the expression of the chimeric gene in the vector construct pET-32b-PT6 used to create the producer strain E. coli BL21 (DE3 ) / pET-32b-PT6;
2) получении рекомбинантного PT6 вследствие расщепления химерного белка Trx-PT1 энтеропептидазой.2) obtaining recombinant PT6 due to cleavage of the chimeric protein Trx-PT1 by enteropeptidase.
Указанный технический результат достигается посредством разработки и осуществления способа получения пептида РТ6 с последовательностью SEQ ID NO 1, включающего:The specified technical result is achieved through the development and implementation of a method for producing peptide PT6 with the sequence of
- проведение контролируемой экспрессии гена химерного белка Trx-РТ6 с последовательностью SEQ ID NO 2 в составе векторной конструкции на основе вектора pET-32b (Novagen), причем указанная конструкция содержит ген химерного белка Trx-РТ6 и позволяет производить контролируемую экспрессию слитного гена, в штамме-продуценте Е. coli BL21(DE3) с внедренной векторной конструкцией, с использованием в качестве индуктора изопропил-β-D-1-тиогалактопиранозида, - conducting controlled expression of the gene for the chimeric protein Trx-PT6 with the sequence
- разрушение клеток штамма-продуцента с образованием лизата, - the destruction of the cells of the producer strain with the formation of a lysate,
- отделение растворимых компонентов полученного лизата, - separation of the soluble components of the obtained lysate,
- очистку химерного белка Trx-РТ6 с помощью ионообменной хроматографии, - purification of the chimeric protein Trx-PT6 using ion exchange chromatography,
- расщепление химерного белка Trx-РТ6 энтеропептидазой, - cleavage of the chimeric protein Trx-PT6 enteropeptidase,
- очистку пептида РТ6 с помощью ионообменной и обращенно-фазовой хроматографии. - purification of the peptide PT6 using ion exchange and reverse phase chromatography.
Подробное раскрытие изобретенияDetailed Disclosure of Invention
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фигура 1. Электрофоретический анализ тотального клеточного лизата, полученного после разрушения клеток E. coli BL21(DE3)/pET-32b-PT6. 1 - до индукции экспрессии гена слитного белка, 2 - через 2 часа после индукции, 3 - после окончания процесса ферментации, 4 - стандарты молекулярных масс (Thermo Scientific Unstained Protein Molecular Weight Marker), справа указана масса стандартных белков в кДа. На дорожки наносили по 10 мкг белка. Figure 1 . Electrophoretic analysis of the total cell lysate obtained after the destruction of E. coli BL21 (DE3) / pET-32b-PT6 cells. 1 - before induction of fusion protein gene expression, 2 - 2 hours after induction, 3 - after the end of the fermentation process, 4 - molecular weight standards (Thermo Scientific Unstained Protein Molecular Weight Marker), the mass of standard proteins in kDa is indicated on the right. 10 μg of protein was applied to the tracks.
Фигура 2. Хроматографический профиль очистки гибридного белка Trx-PT6 на анионообменном сорбенте DEAE Sepharose Fast Flow. Фракции, содержащие свыше 60% целевого компонента, отмечены заливкой. Figure 2. Chromatographic profile of Trx-PT6 fusion protein purification on a DEAE Sepharose Fast Flow anion-exchange sorbent. Fractions containing over 60% of the target component are marked with a fill.
Фигура 3. Электрофоретический анализ фракций, полученных при очистке гибридного белка Trx-PT6 на анионообменном сорбенте DEAE Sepharose Fast Flow. Электрофорез проводили в 14%-ном полиакриламидном геле в денатурирующих условиях. 1 - образец перед разделением на сорбенте DEAE Sepharose Fast Flow, 32%; 2 - фракция 2 (фигура 2), 49%; 3 - фракция 3, 72%; 4 - фракция 4, 79%; 5 - фракция 5, 57%; 6 - фракция 6; 7 - фракция 7. На дорожки наносили по 10 мкг белка. Указанные проценты соответствуют содержанию гибридного белка Trx-PT6. Figure 3. Electrophoretic analysis of fractions obtained by purification of the Trx-PT6 fusion protein on the DEAE Sepharose Fast Flow anion exchange sorbent. Electrophoresis was performed on a 14% polyacrylamide gel under denaturing conditions. 1 - sample before separation on a sorbent DEAE Sepharose Fast Flow, 32%; 2 - fraction 2 (figure 2), 49%; 3 -
Фигура 4. Хроматографический профиль очистки пептида PT6 на анионообменном сорбенте SP Sepharose Fast Flow. Фракции, содержащие свыше 98% целевого компонента, отмечены заливкой. Figure 4. The chromatographic profile of the purification of the peptide PT6 on the anion-exchange sorbent SP Sepharose Fast Flow. Fractions containing over 98% of the target component are marked with a fill.
Фигура 5. Хроматографический профиль очистки пептида PT6 на обращенно-фазовом сорбенте YMC Basic. Фракция, содержащая PT6 с чистотой не менее 98%, отмечена заливкой. Figure 5. The chromatographic profile of the purification of the peptide PT6 on a reversed-phase sorbent YMC Basic. A fraction containing PT6 with a purity of at least 98% is marked with a fill.
Фигура 6. Хроматографический профиль очистки пептида PT6 гель-фильтрацией на сорбенте Sephadex G-25 Superfine. Фракция, содержащая PT6 с чистотой не менее 98%, отмечена заливкой. Figure 6. Chromatographic profile of the purification of the PT6 peptide by gel filtration on a Sephadex G-25 Superfine sorbent. A fraction containing PT6 with a purity of at least 98% is marked with a fill.
Фигура 7. Хроматографический анализ лиофилизата пептида РТ6 методом ОФ-ВЭЖХ. Колонка VDSpher PUR 100 C18-E (4,6×250 мм; размер частиц 5 мкм; VDS optilab Chromatographietechnik). Разделение в градиенте ацетонитрила (от 9,6 до 24% за 20 мин) в 0,1%-ной трифторуксусной кислоте со скоростью элюции 1 мл/мин. Figure 7. Chromatographic analysis of the lyophilisate of the RT6 peptide by RP-HPLC. VDSpher
Определения и терминыDefinitions and Terms
Различные термины, относящиеся к объектам настоящего изобретения, используются выше и также в описании и в формуле изобретения. Если иное не оговаривается, все технические и научные термины, используемые в данной заявке, имеют то же самое значение, которое понятно для специалистов в данной области. Ссылки на методики, используемые при описании данного изобретения, относятся к хорошо известным методам, включая изменения этих методов и замену их эквивалентными методами, известными специалистам.Various terms related to the objects of the present invention are used above and also in the description and in the claims. Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in this application have the same meaning as is understood by specialists in this field. References to the techniques used in the description of this invention relate to well-known methods, including modifying these methods and replacing them with equivalent methods known in the art.
В описании данного изобретения термины «включает» и «включающий» интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего». Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из».In the description of the present invention, the terms “ includes ” and “ including ” are interpreted as meaning “includes, among other things.” These terms are not intended to be construed as “consists of only”.
Как используется в настоящем документе, термин «пептид РТ6» относится к пептиду, имеющему следующую аминокислотную последовательность:As used herein, the term " PT6 peptide " refers to a peptide having the following amino acid sequence:
Термин «модулировать» в настоящем документе означает изменять функциональные характеристики пуринергических рецепторов Р2Х (в частности ингибировать, блокировать, снижать или предотвращать вызываемые связыванием агониста, в том числе эндогенного агониста, с рецептором физиологические эффекты), в частности Р2Х3 рецепторов.The term “ modulate ” as used herein means changing the functional characteristics of P2X purinergic receptors (in particular, inhibiting, blocking, decreasing, or preventing physiological effects caused by the binding of an agonist, including an endogenous agonist, to a receptor), in particular P2X3 receptors.
Термин «модулятор» в настоящем документе означает вещество, способное модулировать, то есть изменять функциональные характеристики пуринергических рецепторов Р2Х (в частности, ингибировать, блокировать, снижать или предотвращать вызываемые связыванием агониста, в том числе эндогенного агониста, с рецептором физиологические эффекты), в частности Р2Х3 рецепторов.The term “ modulator ” as used herein means a substance capable of modulating, that is, altering the functional characteristics of P2X purinergic receptors (in particular, inhibiting, blocking, decreasing or preventing physiological effects caused by binding of an agonist, including an endogenous agonist), in particular P2X3 receptors.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Конструирование рекомбинантной плазмидной ДНК pET-32b-PT6, кодирующей пептид PT6, описано в RU2650780. Штамм-продуцент Е. coli BL21(DE3)/pET-32b-PT6 получают трансформацией компетентных клеток Е. coli BL21(DE3) плазмидой pET-32b-PT6 (RU2650780). Посевной материал в колбах получают путем культивирования штамма-продуцента Е. coli BL21(DE3)/pET-32b-PT6 в питательной среде, содержащей аминотон (10 г/л; A. Costantino & C. spa), дрожжевой экстракт (5 г/л; Biospringer), NaCl (10 г/л), MgSO4 (0,25 г/л) и глюкозу (5 г/л), pH 7,0, с добавлением ампициллина (50 мкг/мл). Для этого в 2 л питательной среды вносят 1 мл размороженной музейной культуры штамма-продуцента, инкубируют в течение 16 ч при температуре 37°С и скорости перемешивания 210 об./мин. The construction of recombinant plasmid DNA pET-32b-PT6 encoding the PT6 peptide is described in RU2650780. The E. coli BL21 (DE3) / pET-32b-PT6 producer strain is obtained by transformation of competent E. coli BL21 (DE3) cells with the plasmid pET-32b-PT6 (RU2650780). Inoculum in flasks is obtained by culturing the producer strain E. coli BL21 (DE3) / pET-32b-PT6 in a nutrient medium containing aminotone (10 g / l; A. Costantino & C. spa), yeast extract (5 g / l; Biospringer), NaCl (10 g / l), MgSO 4 (0.25 g / l) and glucose (5 g / l), pH 7.0, with the addition of ampicillin (50 μg / ml). For this, 1 ml of thawed museum culture of the producer strain is introduced into 2 liters of culture medium, incubated for 16 hours at a temperature of 37 ° C and a stirring speed of 210 rpm.
Затем проводят выращивание продуцента в ферментере. Для этого готовят 130 л питательной среды, содержащей аминотон (20 г/л), дрожжевой экстракт (10 г/л), K2HPO4×3H2O (5 г/л), NaCl (4 г/л), MgSO4 (0,4 г/л) и глюкозу (5 г/л), которую загружают в ферментер вместимостью 0,3 м3 (MBR), добавляют 35 г пеногасителя «Лапрол» (Нижнекамскнефтехим). Для ферментера устанавливают следующие технологические параметры: скорость вращения мешалки 30%, подача стерильного воздуха в количестве 0,1 м3/мин, избыточное давление 0,4 атм, температура 37°С, показания датчика растворенного кислорода (рО2) 100%. Перистальтическим насосом через линию передачи подпитки вносят в ферментер стерильный раствор ампициллина, итоговая концентрация которого составляет 100 мг/л. Посевной материал подсоединяют к ферментеру, с помощью перистальтического насоса производят засев культуры продуцента в питательную среду из расчета 2 л посевного материала на 130 л питательной среды.Then the producer is grown in a fermenter. To do this, prepare 130 l of a nutrient medium containing aminotone (20 g / l), yeast extract (10 g / l), K 2 HPO 4 × 3H 2 O (5 g / l), NaCl (4 g / l), MgSO 4 (0.4 g / l) and glucose (5 g / l), which is loaded into a fermenter with a capacity of 0.3 m 3 (MBR), add 35 g of antifoam "Laprol" (Nizhnekamskneftekhim). The following technological parameters are set for the fermenter: a stirrer rotation speed of 30%, a supply of sterile air in an amount of 0.1 m 3 / min, an overpressure of 0.4 atm, a temperature of 37 ° C, a reading of a dissolved oxygen sensor (pO 2 ) of 100%. A sterile ampicillin solution, the final concentration of which is 100 mg / l, is introduced into the fermenter by a peristaltic pump through the feed transfer line. The seed is connected to the fermenter, using a peristaltic pump, the producer culture is inoculated into the nutrient medium at the rate of 2 liters of seed per 130 liters of nutrient medium.
Процесс выращивания клеток продуцента проводят, поддерживая автоматически следующие параметры: температура 37°С, давление 0,4 атм, расход воздуха 0,1 м3/мин, скорость перемешивания 90-270 об/мин для поддержания величины рО2 30-90%, концентрация растворенного кислорода рО2 50-100%, рН 7,0. Для корректировки рН в процессе выращивания биомассы перистальтическим насосом через линию передачи подпитки подают 50%-ный раствор глюкозы и 25%-ный раствор аммиака. Через 5 ч с момента засева культуры продуцента в ферментере при значении оптической плотности культуральной жидкости A600 нм= 7 проводят индукцию синтеза химерного белка в клетках культуры введением в асептических условиях в ферментер перистальтическим насосом через линию передачи подпитки раствора изопропил-β-D-тиогалактопиранозида, итоговая концентрация которого составляет 50 мг/л. Через 4 ч после введения индуктора биосинтеза химерного белка процесс ферментации останавливают. В результате получают 135 л культуральной жидкости клеток продуцента, которую подают на сепаратор CSA 19-06-476 (GEA Westfalia Separator), осуществляют две выгрузки суспензии клеток продуцента с общим объемом 11,2 л из сепаратора. На фигуре 1 показан электрофоретический анализ образцов тотального клеточного белка до индукции экспрессии химерного гена, а также спустя 2 ч после индукции и по окончании ферментации.The process of growing producer cells is carried out, automatically maintaining the following parameters: temperature 37 ° C, pressure 0.4 atm, air flow 0.1 m 3 / min, mixing speed 90-270 rpm to maintain a pO 2 value of 30-90%, the concentration of dissolved oxygen pO 2 50-100%, pH 7.0. To adjust the pH during the growth of biomass by a peristaltic pump, a 50% glucose solution and a 25% ammonia solution are fed through a feed transfer line. After 5 hours from the time of culture inoculation of the producer in the fermenter with an optical density of the culture fluid A 600 nm = 7, the synthesis of the chimeric protein in the culture cells is carried out by introducing the peristaltic pump into the fermenter under aseptic conditions through the feed line of the isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside solution, the final concentration of which is 50 mg / l. 4 hours after the introduction of the inducer of biosynthesis of the chimeric protein, the fermentation process is stopped. As a result, 135 L of producer cell culture fluid is obtained, which is fed to a CSA separator 19-06-476 (GEA Westfalia Separator), two unloadings of producer cell suspension with a total volume of 11.2 L from the separator are carried out. The figure 1 shows the electrophoretic analysis of samples of total cellular protein before induction of expression of the chimeric gene, as well as 2 hours after induction and after fermentation.
Полученную суспензию разбавляют до 57,8 л водой, добавляют Трис (итоговая концентрация 50 мМ) и ЭДТА (итоговая концентрация 10 мМ). Разрушение клеток биомассы проводят с использованием дезинтегратора MC15 (211, 10 TBSI; Gaulin) при температуре 13,5°С, скорости перемешивания 400 об./мин (40%) и давлении 590 атм в течение 20 мин. За три цикла получают 56,6 л суспензии разрушенных клеток.The resulting suspension is diluted to 57.8 L with water, Tris (
Затем выполняют три последовательных цикла получения супернатанта дезинтеграта на проточной центрифуге CEPA Z81G (Carl Padberg Zentrifugenbau) из разрушенной биомассы (скорость потока 20 л/ч). Для каждого цикла берут 18,9 л разрушенной биомассы клеток продуцента. На каждой последовательной стадии получают 18 л супернатанта дезинтеграта (суммарно 54 л).Then, three consecutive cycles of obtaining the disintegrate supernatant are carried out on a CEPA Z81G flow-through centrifuge (Carl Padberg Zentrifugenbau) from the destroyed biomass (flow rate 20 l / h). For each cycle take 18.9 l of destroyed biomass of producer cells. At each sequential step, 18 L of disintegrate supernatant is obtained (54 L in total).
Выделение и очистку гибридного белка Trx-PT6 из клеточного лизата E. coli BL21(DE3)/pET-32b-PT6 проводят с помощью анионообменной хроматографии на анионите DEAE Sepharose Fast Flow (GE Healthcare). В супернатант дезинтеграта клеток продуцента (18 л; 50 мМ Трис-HCl, pH 8, 10 мМ ЭДТА) добавляют мочевину до 4 М, разбавляют в 2,5 раза буфером А (50 мМ Трис-HCl, pH 8,6), фильтруют, разбавляют еще в 4 раза буфером А и наносят на колонну BPG 200 (GE Healthcare) с анионитом (4 л), уравновешенную буфером А. Разделение проводят со скоростью 20 л/ч в градиентном режиме от 0 до 100% буфера Б (0,2 М NaCl, 50 мМ Трис-HCl, pH 8,6) за 32 л, фракции собирают по оптическому поглощению элюата при 280 нм. На фигуре 2 показан полученный профиль разделения, а на фигуре 3 - результат электрофоретического анализа полученных фракций. Объединяют фракции, содержащие свыше 60% целевого компонента, в результате получают раствор очищенного гибридного белка Trx-PT6 (15 л, 45 г). За три цикла очистки получают 45 л раствора, содержащего 135 г гибридного белка Trx-PT6.Isolation and purification of the Trx-PT6 fusion protein from E. coli BL21 (DE3) / pET-32b-PT6 cell lysate was performed by anion exchange chromatography on DEAE Sepharose Fast Flow anion exchange resin (GE Healthcare). Urea up to 4 M is added to the supernatant of the producer cell disintegrate (18 L; 50 mM Tris-HCl,
Гибридный белок Trx-PT6 подвергают расщеплению энтеропептидазой. Для этого pH раствора, полученного при очистке гибридного белка, корректируют до 8,5 с помощью HCl, в раствор вносят энтеропептидазу (из расчета 1 ед. фермента на 1 мг белка), смесь инкубируют в течение 24 ч при комнатной температуре и перемешивании. В результате получают раствор, содержащий, по оценкам с помощью обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ), 20 г PT6.The Trx-PT6 fusion protein is digested with enteropeptidase. For this, the pH of the solution obtained by purification of the hybrid protein is adjusted to 8.5 using HCl, enteropeptidase (1 unit of enzyme per 1 mg of protein) is added to the solution, the mixture is incubated for 24 hours at room temperature with stirring. The result is a solution containing, according to estimates using reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC), 20 g of PT6.
Для разделения целевого пептида PT6 (pI ~10) и побочного продукта белка-помощника тиоредоксина (Trx; pI ~5,3) используют анионообменную хроматографию. Гидролизат гибридного белка Trx-PT6 разбавляют в 2 раза раствором 50 мМ Трис-HCl (pH 8,5) и наносят колонну BPG 200 с сорбентом DEAE Sepharose Fast Flow со скоростью 20 л/ч. Пептид PT6 не удерживается на сорбенте и содержится в проскоке в объеме 90 л.Anion exchange chromatography was used to separate the desired PT6 peptide (pI ~ 10) and the byproduct of the thioredoxin helper protein (Trx; pI ~ 5.3). The Trx-PT6 fusion protein hydrolyzate is diluted 2 times with a solution of 50 mM Tris-HCl (pH 8.5) and a BPG 200 column is applied with a DEAE Sepharose Fast Flow sorbent at a rate of 20 l / h. The PT6 peptide is not retained on the sorbent and is contained in the slip in a volume of 90 l.
Дальнейшую очистку пептида PT6 проводят с помощью катионообменной хроматографии. Для этого к проскоку с предыдущей стадии (анионообменной хроматографии) добавляют 18 л раствора 150 мМ СН3СООNa и доводят pH до 4,5 ледяной уксусной кислотой при перемешивании. Полученный раствор наносят на колонну BPG 200 с сорбентом SP Sepharose Fast Flow (2 л; GE Healthcare), уравновешенную буфером В (20 мМ СН3СООNa, pH 4,5). Разделение проводят со скоростью 20 л/ч в градиентном режиме от 0 до 100% буфера Г (0,5 М NaCl, 20 мМ СН3СООNa, pH 4,5) за 40 л, фракции собирают по оптическому поглощению элюата при 280 нм. На фигуре 4 показан полученный профиль разделения. Объединяют фракции, содержащие свыше 98% целевого компонента по данным ОФ-ВЭЖХ. В результате получают 32 л раствора, содержащего 18,4 г пептида PT6.Further purification of the PT6 peptide is carried out using cation exchange chromatography. To this end, 18 L of a solution of 150 mM CH 3 COONa was added to the slip from the previous step (anion exchange chromatography) and the pH was adjusted to 4.5 with glacial acetic acid with stirring. The resulting solution was applied to a BPG 200 column with SP Sepharose Fast Flow sorbent (2 L; GE Healthcare) equilibrated with buffer B (20 mM CH 3 COONa, pH 4.5). Separation is carried out at a speed of 20 l / h in a gradient mode from 0 to 100% buffer G (0.5 M NaCl, 20 mm CH 3 COONa, pH 4.5) per 40 l, the fractions are collected by optical absorption of the eluate at 280 nm. Figure 4 shows the obtained separation profile. Combine fractions containing more than 98% of the target component according to RP-HPLC. The result is 32 L of a solution containing 18.4 g of PT6 peptide.
Для дополнительной очистки продукта от остаточного количества белка-помощника используют ОФ-ВЭЖХ. Хроматографическую очистку проводят на колонне DAU-100-700 (YMC), заполненной сорбентом YMC Basic (15 мкм, 20 нм; YMC Europe; 0,9 кг, 1,5 л). Раствор пептида PT6, полученный на предыдущей стадии (катионообменной хроматографии), наносят на колонну, уравновешенную раствором А (0,3 М NaCl, 0,8% уксусная кислота), со скоростью 200 мл/мин. После нанесения сорбент промывают 1,5 л раствора А. Целевой пептид элюируют раствором Б (0,8% уксусная кислота) в изократическом режиме, фракции собирают по оптическому поглощению элюата при 280 нм. На фигуре 5 показан полученный профиль разделения. В результате получают элюат в объеме 2,2 л, содержащий 17,5 г пептида PT6 с чистотой не менее 98% по данным аналитической ОФ-ВЭЖХ.For additional purification of the product from the residual amount of helper protein, RP-HPLC was used. Chromatographic purification is performed on a DAU-100-700 (YMC) column filled with a YMC Basic sorbent (15 μm, 20 nm; YMC Europe; 0.9 kg, 1.5 L). The PT6 peptide solution obtained in the previous step (cation exchange chromatography) was applied to a column equilibrated with solution A (0.3 M NaCl, 0.8% acetic acid) at a rate of 200 ml / min. After application, the sorbent is washed with 1.5 L of solution A. The target peptide is eluted with solution B (0.8% acetic acid) in isocratic mode, the fractions are collected by optical absorption of the eluate at 280 nm. Figure 5 shows the obtained separation profile. The result is an eluate in a volume of 2.2 l, containing 17.5 g of PT6 peptide with a purity of at least 98% according to analytical RP-HPLC.
На заключительном этапе очистка целевого пептида PT6 производится методом гель-фильтрации на колонне BPG 200/950 (GE Healthcare) с использованием сорбента Sephadex G-25 Superfine (5 кг, 25 л; GE Healthcare). Раствор PT6, полученный на предыдущей стадии (ОФ-ВЭЖХ), наносят на колонну, уравновешенную раствором 10 мМ уксусной кислоты, со скоростью 10 л/ч. Элюцию проводят тем же раствором, фракции собирают по оптическому поглощению элюата при 280 нм. На фигуре 6 показан полученный профиль разделения. В результате получают элюат в объеме 3,1 л, содержащий 16,9 г PT6 с чистотой не менее 98% по данным аналитической ОФ-ВЭЖХ.At the final stage, the purification of the target PT6 peptide is performed by gel filtration on a BPG 200/950 column (GE Healthcare) using a Sephadex G-25 Superfine sorbent (5 kg, 25 L; GE Healthcare). The PT6 solution obtained in the previous step (RP-HPLC) was applied to a column equilibrated with a solution of 10 mM acetic acid at a rate of 10 l / h. Elution is carried out with the same solution, fractions are collected by optical absorption of the eluate at 280 nm. Figure 6 shows the obtained separation profile. The result is an eluate in a volume of 3.1 l, containing 16.9 g of PT6 with a purity of at least 98% according to analytical RP-HPLC.
На завершающем этапе технологического процесса проводится лиофилизация очищенной субстанции пептида РТ6. Раствор, полученный в результате гель-фильтрации, пропускают через стерильный мембранный фильтр с порами диаметром 0,22 мкм (Millipore), наливают в стерильные лотки для сушки и лиофилизуют. В результате получают лиофилизат РТ6 в количестве 16,6 г с влажностью 7-8%, содержащий 15,4 г РТ6 по данным аналитической ОФ-ВЭЖХ. На фигуре 7 представлена хроматограмма лиофилизата субстанции РТ6.At the final stage of the process, lyophilization of the purified substance of the PT6 peptide is performed. The solution obtained by gel filtration is passed through a sterile membrane filter with pores with a diameter of 0.22 μm (Millipore), poured into sterile drying trays and lyophilized. The result is a PT6 lyophilisate in an amount of 16.6 g with a moisture content of 7-8%, containing 15.4 g of PT6 according to analytical RP-HPLC. The figure 7 presents the chromatogram of the lyophilisate of the substance PT6.
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.Although the invention has been described with reference to the disclosed embodiments, it should be apparent to those skilled in the art that the specific experiments described in detail are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of the invention in any way. It should be understood that various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
--->--->
ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙLIST OF SEQUENCES
<110> ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АНАЛЬГЕТИКИ БУДУЩЕГО»<110> SOCIETY WITH LIMITED LIABILITY "ANALGETICS OF THE FUTURE"
<120> СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕПТИДА, МОДУЛИРУЮЩЕГО АКТИВНОСТЬ ПУРИНЕРГИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ<120> METHOD FOR PRODUCING A PEPTIDE MODULATING THE ACTIVITY OF PURINERGIC RECEPTORS
<130> 415042<130> 415042
<160> 2<160> 2
<210> 1<210> 1
<211> 31<211> 31
<212> PRT<212> PRT
<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence
<400> 1<400> 1
Gly Tyr Cys Ala Thr Lys Gly Ile Lys Cys Asn Asp Ile His Cys Cys Gly Tyr Cys Ala Thr Lys Gly Ile Lys Cys Asn Asp Ile His Cys Cys
Ser Gly Leu Lys Cys Asp Ser Lys Arg Lys Val Cys Val Lys Gly Ser Gly Leu Lys Cys Asp Ser Lys Arg Lys Val Cys Val Lys Gly
<210> 2<210> 2
<211> 189<211> 189
<212> PRT<212> PRT
<213> Искусственная последовательность<213> Artificial sequence
<400> 2<400> 2
Met Ser Asp Lys Ile Ile His Leu Thr Asp Asp Ser Phe Asp Thr Asp Met Ser Asp Lys Ile Ile His Leu Thr Asp Asp Ser Phe Asp Thr Asp
Val Leu Lys Ala Asp Gly Ala Ile Leu Val Asp Phe Trp Ala Glu Trp Val Leu Lys Ala Asp Gly Ala Ile Leu Val Asp Phe Trp Ala Glu Trp
Cys Gly Pro Cys Lys Met Ile Ala Pro Ile Leu Asp Glu Ile Ala Asp Cys Gly Pro Cys Lys Met Ile Ala Pro Ile Leu Asp Glu Ile Ala Asp
Glu Tyr Gln Gly Lys Leu Thr Val Ala Lys Leu Asn Ile Asp Gln Asn Glu Tyr Gln Gly Lys Leu Thr Val Ala Lys Leu Asn Ile Asp Gln Asn
Pro Gly Thr Ala Pro Lys Tyr Gly Ile Arg Gly Ile Pro Thr Leu LeuPro Gly Thr Ala Pro Lys Tyr Gly Ile Arg Gly Ile Pro Thr Leu Leu
Leu Phe Lys Asn Gly Glu Val Ala Ala Thr Lys Val Gly Ala Leu Ser Leu Phe Lys Asn Gly Glu Val Ala Ala Thr Lys Val Gly Ala Leu Ser
Lys Gly Gln Leu Lys Glu Phe Leu Asp Ala Asn Leu Ala Gly Ser GlyLys Gly Gln Leu Lys Glu Phe Leu Asp Ala Asn Leu Ala Gly Ser Gly
Ser Gly His Met His His His His His His Ser Ser Gly Leu Val ProSer Gly His Met His His His His His His His Ser Ser Gly Leu Val Pro
Arg Gly Ser Gly Met Lys Glu Thr Ala Ala Ala Lys Phe Glu Gly GlnArg Gly Ser Gly Met Lys Glu Thr Ala Ala Ala Lys Phe Glu Gly Gln
His Met Asp Ser Pro Asp Leu Gly Thr Asp Asp Asp Asp Arg Gly TyrHis Met Asp Ser Pro Asp Asp Leu Gly Thr Asp Asp Asp Asp Asp Arg Gly Tyr
Cys Ala Thr Lys Gly Ile Lys Cys Asn Asp Ile His Cys Cys Ser Gly Cys Ala Thr Lys Gly Ile Lys Cys Asn Asp Ile His Cys Cys Ser Gly
Leu Lys Cys Asp Ser Lys Arg Lys Val Cys Val Lys GlyLeu Lys Cys Asp Ser Lys Arg Lys Val Cys Val Lys Gly
<---<---
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127434A RU2714114C1 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Method of producing a peptide which modulates purinergic receptor activity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019127434A RU2714114C1 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Method of producing a peptide which modulates purinergic receptor activity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714114C1 true RU2714114C1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=69625941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019127434A RU2714114C1 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Method of producing a peptide which modulates purinergic receptor activity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714114C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2422459C1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН | Peptide purinoceptor modulator |
RU2614759C1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-03-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) | Analgesic peptide of sea anemone |
RU2650780C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Анальгетики будущего" | Peptide modulator of purinergic receptors |
-
2019
- 2019-08-30 RU RU2019127434A patent/RU2714114C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2422459C1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН | Peptide purinoceptor modulator |
RU2614759C1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-03-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) | Analgesic peptide of sea anemone |
RU2650780C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-04-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Анальгетики будущего" | Peptide modulator of purinergic receptors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2759895B2 (en) | DNA sequence isolate encoding interleukin 1β protease | |
Cash et al. | Refolding, purification, and characterization of human and murine RegIII proteins expressed in Escherichia coli | |
JPH04505259A (en) | Recombinant DNA method for the production of parathyroid hormone | |
CN103882015B (en) | A kind of recombinant bacterial strain of high expression human growth hormone and construction process and application | |
CN113105536B (en) | New proinsulin glargine and method for preparing insulin glargine by using same | |
JPH03155795A (en) | Mouse-interleukin-6 receptor protein | |
JPH01502638A (en) | Polypeptides with activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria | |
WO2010062279A1 (en) | Method for producing human recombinant insulin | |
NO323623B1 (en) | Isolated and purified TNF <alpha> converting enzyme (TACE) polypeptide with the ability to convert TNF <alpha> from the 26 kD mold to the 17 kD mold, isolated and purified antibodies, method for demonstrating the TACE inhibitory activity of a molecule, isolated nucleic acid, expression vector, host cell, process for producing a TNF <alpha> converting enzyme (TACE) polypeptide, use of TNF <alpha> converting enzyme (TACE) polypeptide to produce a drug for the treatment of tumors, inflammation or fertility disorders. | |
JP3011274B2 (en) | Recombinantly produced 3-des-hydroxy-cystatin C polypeptide or modified product thereof | |
CN109021071B (en) | Peptides, their preparation and use | |
CN108179149B (en) | S100B mutant and application thereof | |
RU2714114C1 (en) | Method of producing a peptide which modulates purinergic receptor activity | |
CN113292656A (en) | Fusion protein of mesencephalon astrocyte-derived neurotrophic factor for preventing and treating obesity | |
CN110079539B (en) | Preparation method of prostatic acid phosphatase/granulocyte-macrophage colony stimulating factor | |
JP2021536253A (en) | Improved process for the preparation of recombinant lectin proteins | |
RU2451750C2 (en) | Method of producing recombinant human proinsulin c-peptide | |
Baumgartner et al. | Large-scale production and purification of recombinant Galanthus nivalis agglutinin (GNA) expressed in the methylotrophic yeast Pichia pastoris | |
CN102732549A (en) | Preparation method of recombinant insulin-like growth factor-I (IGF-I) | |
CN108264547B (en) | Method and kit for purifying protein | |
CA2002854A1 (en) | Recombinant interleukin-2 hybrid proteins | |
CN101089181A (en) | Production method of recombination human interleukin-4 | |
RU2122549C1 (en) | Chromatography method of isolation and purification of proteins, peptides and their complexes | |
CN114891125B (en) | Long-acting recombinant interleukin-18binding protein and production method and application thereof | |
CN100531795C (en) | Omega-conotoxin M VII A mutant and its preparation and uses |