RU2716984C1 - Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine - Google Patents

Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine Download PDF

Info

Publication number
RU2716984C1
RU2716984C1 RU2019129340A RU2019129340A RU2716984C1 RU 2716984 C1 RU2716984 C1 RU 2716984C1 RU 2019129340 A RU2019129340 A RU 2019129340A RU 2019129340 A RU2019129340 A RU 2019129340A RU 2716984 C1 RU2716984 C1 RU 2716984C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
longolitine
kiliense
sarocladium
producing
Prior art date
Application number
RU2019129340A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Валерьевич Хохлов
Евгений Викторович Великанов
Алексей Николаевич Бровкин
Original Assignee
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НОВАСКИН (ООО "Новаскин")
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 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НОВАСКИН (ООО "Новаскин") filed Critical ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НОВАСКИН (ООО "Новаскин")
Priority to RU2019129340A priority Critical patent/RU2716984C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716984C1 publication Critical patent/RU2716984C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • 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
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145Fungal isolates
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/78Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to biotechnology. Disclosed is Sarocladium kiliense fungus strain, deposited in VKPM under registration number VKPM F-1502 – producer of longolitine, and method of producing longolitine. Method of producing longolitine involves culturing a strain of fungus Sarocladium kiliense VKPM F-1502 on a nutrient medium with subsequent separation of biomass, its concentration, purification on a membrane with pore size from 5 to 10 kDa and isolation of longolitine. Concentration involves washing off protein from membrane surface with concentrate solution, followed by mixing of washed protein solution with concentrate solution.
EFFECT: group of inventions increases output of longolitine.
2 cl, 3 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к производству физиологически активных соединений, и касается штамма-продуцента лонголитина.The invention relates to biotechnology, namely to the production of physiologically active compounds, and relates to a producer strain of Longolitin.

В конце 70-х гг. сотрудниками лаборатории антибиотиков и лаборатории ферментативного фибринолиза МГУ им. М.В. Ломоносова была выявлена способность гриба A. longa образовывать в глубинной культуре фибринолитические экзоферменты с активностью активатора плазминогена, способные лизировать тромбы в опытах in vitro. Был получен штамм Arthrobotrys Longa Mecht №1, и из культуральной жидкости был выделен ферментативный препарат грибкового происхождения с фибринолитической, тромболитической, эстеразной, протеолитической и активаторной по отношению к плазминогену активностями. Также было установлено, что протеиназы фармацевтической субстанции относятся к классу сериновых протеиназ [Авторское свидетельство СССР №745943, опубл. 05.07.1980]. Однако фибринолитическая и тромболитическая активность данного известного комплекса ферментов, выделенного из культуральной жидкости данного известного штамма гриба, недостаточно высокая.In the late 70's. employees of the laboratory of antibiotics and the laboratory of enzymatic fibrinolysis of Moscow State University M.V. The ability of the A. longa fungus to form fibrinolytic exoenzymes with plasminogen activator activity capable of lysing blood clots in in vitro experiments was revealed in Lomonosov. Arthrobotrys Longa Mecht strain No. 1 was obtained, and an enzymatic preparation of fungal origin with fibrinolytic, thrombolytic, esterase, proteolytic and plasminogen activating activities was isolated from the culture fluid. It was also found that proteinases of the pharmaceutical substance belong to the class of serine proteinases [USSR Author's Certificate No. 745943, publ. 07/05/1980]. However, the fibrinolytic and thrombolytic activity of this known complex of enzymes isolated from the culture fluid of this known strain of the fungus is not high enough.

Известен штамм гриба Arthrobotrys Longa Mecht №2 продуцент лонголитина - комплекса фибринолитических и тромболитических ферментов со специфической способностью к активации плазминогена. В патенте РФ №2182596 впервые рекомендовано применение комплекса фибринолитических и тромболитических ферментов в качестве наружного средства лечения тромбозов [РФ, патент №2182596, опубл. 20.05.2002]. Однако фибринолитическая и тромболитическая активности комплекса ферментов, содержащегося в культуральной жидкости этого штамма гриба, недостаточно высоки для применения его в качестве продуцента в промышленных условиях.Known strain of the fungus Arthrobotrys Longa Mecht No. 2 producer of longolithin - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes with a specific ability to activate plasminogen. The patent of the Russian Federation No. 2182596 for the first time recommended the use of a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes as an external treatment for thrombosis [RF, patent No. 2182596, publ. 05/20/2002]. However, the fibrinolytic and thrombolytic activity of the complex of enzymes contained in the culture fluid of this strain of the fungus is not high enough to be used as a producer under industrial conditions.

Известен штамм гриба Arthobotrys Longa Mecht №3 ВКПМ F-942 [РФ, патент №2332450, опубл. 27.08.2008] - продуцент лонголитина - комплекса фибринолитических и тромболитических ферментов.Known strain of the fungus Arthobotrys Longa Mecht No. 3 VKPM F-942 [RF patent No. 2332450, publ. August 27, 2008] - producer of longolithin, a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes.

Этот штамм получен при обработке штамма Arthobotrys Longa Mecht №2 гамма-излучением дозой 200 кРад. Штамм Arthobotrys Longa Mecht №3 ВКПМ F-942 обеспечивает стабильный биосинтез целевого продукта в лабораторных условиях в колбах.This strain was obtained by treating Arthobotrys Longa Mecht strain No. 2 with gamma radiation at a dose of 200 kRad. Strain Arthobotrys Longa Mecht No. 3 VKPM F-942 provides stable biosynthesis of the target product in laboratory conditions in flasks.

Основной недостаток ближайших аналогов заключается в недостаточной продуктивности и недостаточной отработке процесса получения лонголитина в промышленных условиях.The main disadvantage of the closest analogues is the lack of productivity and insufficient development of the process for producing Longolitin in industrial conditions.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении уровня синтеза лонголитина в процессе управляемого непрерывного культивирования мутантного штамма гриба.The technical problem solved by the invention is to increase the synthesis of longolithin in the process of controlled continuous cultivation of a mutant strain of the fungus.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является совершенствование промышленной технологии получения лонголитина на основе нового мутантного штамма гриба - продуцента лонголитина - комплекса фибринолитических и тромболитических ферментов с повышенной активностью.The technical result achieved by the present invention is to improve the industrial technology for the production of Longolithin based on a new mutant strain of the fungus - producer of Longolithin - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes with increased activity.

Описание изобретенияDescription of the invention

При совершенствовании промышленной технологии получения лонголитина технические задачи решались как в области усовершенствования эффективности способа непрерывного культивирования штамма гриба - продуцента лонголитина, так и в обеспечении повышения эффективности штамма.With the improvement of the industrial technology for the production of Longolithin, technical problems were solved both in the field of improving the efficiency of the method of continuous cultivation of a strain of the fungus - producer of Longolithin, and in ensuring an increase in the efficiency of the strain.

С этой целью на первом этапе была проведена селекция штамма Arthobotrys Longa Mecht №2, и на втором этапе отработан новый способ получения лонголитина.To this end, the first stage was the selection of strain Arthobotrys Longa Mecht No. 2, and at the second stage, a new method for producing longolithin was developed.

В отличие от технологии получения штамма гриба Arthobotrys Longa Mecht №3 новый штамм гриба был получен из штамма Arthobotrys Longa Mecht №2 методом ненаправленного мутагенеза, вызываемого ультрафиолетовым облучением, без применения предварительной обработки химическими реагентами. Видовая идентификация штамма была осуществлена с помощью секвенирования участков LTS1 и ITS2, амплифицированных с геномной ДНК с помощью праймеров ITS4 и ITS5 [White, T.J. (1990) Amplification and Direct Sequencing of Fungal Ribosomal RNA Genes for Phylogenetics. In: PCR Protocols, a Guide to Methods and Applications, 315-322].In contrast to the technology for producing the Arthobotrys Longa Mecht No. 3 fungal strain, a new fungal strain was obtained from the Arthobotrys Longa Mecht No. 2 strain by the method of non-directional mutagenesis caused by ultraviolet irradiation without the use of preliminary treatment with chemical reagents. Species identification of the strain was carried out by sequencing sections of LTS1 and ITS2 amplified with genomic DNA using primers ITS4 and ITS5 [White, T.J. (1990) Amplification and Direct Sequencing of Fungal Ribosomal RNA Genes for Phylogenetics. In: PCR Protocols, a Guide to Methods and Applications, 315-322].

В результате был идентифицирован новый штамм, с видовой принадлежностью Sarocladium kiliense, который получил условное название ALM4. Штамм был депонирован в БРЦ ВКПМ НИЦ «Курчатовский институт» - ГосНИИгенетика под регистрационным номером ВКПМ: F-1502. Ниже приведено описание нового штамма, и новая технология получения субстанции лонголитина. Активность лонголитина измерялась методом гидролиза хромогенного пептидного субстрата pGlu-Gly-Arg-pNA, как более точного метода измерения активности.As a result, a new strain was identified, with a species belonging to Sarocladium kiliense, which received the provisional name ALM4. The strain was deposited in the BRC VKPM SIC "Kurchatov Institute" - GosNIIgenetika under the registration number VKPM: F-1502. The following is a description of a new strain, and a new technology for the preparation of Longolithin substance. Longolitin activity was measured by hydrolysis of the chromogenic peptide substrate pGlu-Gly-Arg-pNA, as a more accurate method of measuring activity.

Пример 1. Получение штаммаExample 1. Obtaining strain

Повышение производительности нового штамма было достигнуто путем ненаправленного мутагенеза и селекции из исходной культуры гриба Arthrobotrys Longa Mecht №2. Суспензию спор исходного штамма Arthrobotrys Longa Mecht №2 облучали ультрафиолетом. Облученные споры высевали на чашки со средой Чапека, культивировали при 28°С в течение 4 суток и проводили тестирование клонов на продукцию протеолитических ферментов. Мутанты с улучшенной продукцией отбирали.An increase in the productivity of the new strain was achieved by undirected mutagenesis and selection from the initial culture of Arthrobotrys Longa Mecht No. 2 fungus. The spore suspension of the original Arthrobotrys Longa Mecht strain No. 2 was irradiated with ultraviolet light. Irradiated spores were plated on cups with Chapek's medium, cultured at 28 ° C for 4 days, and clones were tested for the production of proteolytic enzymes. Mutants with improved products were selected.

В результате был получен штамм гриба, получивший название Sarocladium kiliense ALM4 ВКПМ: F-1502.The result was a strain of the fungus, called Sarocladium kiliense ALM4 VKPM: F-1502.

Штамм гриба Sarocladium kiliense ALM4- продуцент лонголитина - характеризуется следующими культурально-морфологическими признаками.The strain of the fungus Sarocladium kiliense ALM4 - producer of longolithin - is characterized by the following cultural and morphological characteristics.

На агаризованной среде Чапека штамм гриба Sarocladium kiliense ALM4 образует широкорастущие приподнятые бесцветные пушисто-тяжистые, иногда розовеющие с возрастом, колонии с ровным краем. Обратная сторона колонии бывает с радиальными складками и слабой оранжевой пигментацией. В центре колонии может находится пучок вертикальных столонов (плотных пучков из более длинных и менее ветвящихся гиф). Нередко отмечается зональность колоний, обозначенная высотой мицелия и его пигментацией. Также при культивировании отмечается полиморфизм колоний одного возраста. При его культивировании, на тонких гифах постоянно образуются одноклеточные микроконидии размером 3-5 мкм, которые прорастают молодыми гифами, давая начало новым мицелиальным генерациям.On the agarized Chapek medium, the strain of the fungus Sarocladium kiliense ALM4 forms broad growing, colorless, fluffy, heavy, sometimes pinking with age, colonies with a smooth edge. The reverse side of the colony happens with radial folds and weak orange pigmentation. In the center of the colony there may be a bunch of vertical stolons (dense bundles of longer and less branching hyphae). The zoning of colonies is often noted, indicated by the height of the mycelium and its pigmentation. Also, during cultivation, polymorphism of colonies of the same age is noted. During its cultivation, on thin hyphae, unicellular microconidia 3-5 microns in size are constantly formed, which sprout with young hyphae, giving rise to new mycelial generations.

Физиолого-биохимические свойства штамма.Physiological and biochemical properties of the strain.

Аэроб. Основной метод хранения штамма: в 10-20%-ном растворе глицерина при -70°С. Температурный диапазон роста: +18-45°С. Оптимальная температура роста: +40°С. Растет при значениях рН среды: 5,0-10,0. Оптимум рН: 7,2-7,4.Aerobe. The main method of storing the strain: in a 10-20% solution of glycerol at -70 ° C. Growth temperature range: + 18-45 ° С. Optimum growth temperature: + 40 ° C. It grows at pH values: 5.0-10.0. Optimum pH: 7.2-7.4.

Пример 2. Выращивание посевного материала в лабораторных условияхExample 2. The cultivation of seed in the laboratory

Для выделения субстанции лонголитина выращивали посевной материал в колбах. Стерильную среду Чапека разливают примерно по 10 мл в десять пробирок, закрывают пробками и помещают для застывания среды на скошенную поверхность.To isolate the substance of Longolithin, seed was grown in flasks. Chapek's sterile medium is poured into about 10 ml into ten tubes, closed with stoppers and placed to solidify the medium on a sloping surface.

В подготовленные пробирки со скошенным слоем питательной среды Чапека производят пересев эталонной культуры продуцента. Пробирки закупоривают ватными пробками и инкубируют при 28°С в течение 7 суток.In prepared tubes with a beveled layer of Chapek's nutrient medium, the producer culture is reseeded. The tubes are corked with cotton plugs and incubated at 28 ° C for 7 days.

Пробирки с выращенной культурой анализируют на соответствие внешних признаков колоний, характерных для продуцента. Штамм Sarocladium kiliense ALM4 ВКПМ: F-1502 образует широкорастущие приподнятые бесцветные пушисто-тяжистые, иногда розовеющие с возрастом, колонии с ровным краем. Пробирки с наличием колоний, отличающихся от описанных в работе, не используют. Пробирки с подросшим посевным материалом открывают в стерильной зоне, микробиологическим крючком аккуратно снимают с поверхности агаризованной среды пленку мицелия и переносят ее в емкость для инокуляции, содержащую 200 мл стерильной посевной среды. Содержимое тщательно перемешивают и разливают в примерно равном количестве в четыре емкости для выращивания посевного материала. Емкости закрывают ватными пробками и ставят в шейкер-инкубатор. Выращивание посевного материала происходит при 28°С и скорости вращения шейкера 200-220 об/мин. в течение 48 часов.Tubes with grown culture are analyzed for compliance with the external characteristics of the colonies characteristic of the producer. The strain Sarocladium kiliense ALM4 VKPM: F-1502 forms broad-growing raised, colorless, fluffy, heavy, sometimes pinkish with age, colonies with a smooth edge. Tubes with the presence of colonies that differ from those described in the work are not used. Tubes with grown seed are opened in the sterile zone, the mycelium film is carefully removed from the surface of the agar medium with a microbiological hook and transferred to a container for inoculation containing 200 ml of sterile seed. The contents are thoroughly mixed and poured in approximately equal amounts into four containers for growing seed. The containers are closed with cotton plugs and placed in a shaker incubator. The cultivation of seed occurs at 28 ° C and a shaker rotation speed of 200-220 rpm. within 48 hours.

Пример 3. Выращивание посевного материала в промышленных масштабахExample 3. The cultivation of seed on an industrial scale

Биосинтез и выращивание посевного материала в промышленных масштабах осуществлялись в стандартном промышленном ферментере. В ферментер загружают стерильную посевную среду и содержимое колбы с посевным материалом. Выращивание посевного материала происходит при 28°С, скорости вращения мешалки 150-200 об/мин. и скорости подачи воздуха 1 л/мин. в течение 48-96 часов. Использовали подходящий по объему стандартный ферментер «Ферментер стерилизуемый ФС-100».The biosynthesis and cultivation of seed on an industrial scale was carried out in a standard industrial fermenter. A sterile seed medium and the contents of the flask with seed are loaded into the fermenter. The cultivation of seed occurs at 28 ° C, the speed of rotation of the mixer 150-200 rpm and air flow rates of 1 l / min. within 48-96 hours. We used a suitable volume fermenter standard “Fermenter sterilizable FS-100”.

Контроль выращивания посевного материала осуществляется при помощи оптической микроскопии и измерения рН среды для этого из ферментера отбирают 100 мл содержимого для анализа. Культуральные признаки посевного материала должны отвечать следующему описанию: 1) наблюдают образование одноклеточных микроконидий величиной 3-6 мкм. Микроконидии образуются непосредственно на гифах вегетативного мицелия; 2) величина рН среды в конце выращивания должна быть в пределах 8,0-8,2.The control of seed cultivation is carried out using optical microscopy and measuring the pH of the medium. For this, 100 ml of the contents are taken from the fermenter for analysis. Cultural traits of seed should correspond to the following description: 1) the formation of unicellular microconidia of 3-6 microns in size is observed. Microconidia are formed directly on the hyphae of the vegetative mycelium; 2) the pH of the medium at the end of the cultivation should be in the range of 8.0-8.2.

При переходе от лабораторного шейкера-инкубатора, в котором аэрация осуществлялась только путем встряхивания колб, к промышленным масштабам осуществляют подбор оптимальных параметров аэрации. Подбор проводят по результатам изменения рН и количеству белка, накопленному в культуральной жидкости. Результаты представлены в таблице 1.When switching from a laboratory shaker-incubator, in which aeration was carried out only by shaking the flasks, to the industrial scale, the optimal parameters of aeration are selected. The selection is carried out according to the results of changes in pH and the amount of protein accumulated in the culture fluid. The results are presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

При выращивании посевного материала выбирают условия аэрации с низкой скоростью (170 об/мин и 1 л/мин.), так как при более низкой скорости получают посевной материал, в котором форма микроорганизмов соответствует их природной форме.When growing seed, aeration conditions with a low speed (170 rpm and 1 l / min.) Are chosen, since at a lower speed, seed is obtained in which the shape of the microorganisms corresponds to their natural form.

Биосинтез в ферментере лучше происходил при более интенсивном перемешивании (210 об/мин) и подаче воздуха (20 л/мин.). Более высокая скорость вращения мешалки и подача большего объема воздуха затруднены из-за вспенивания жидкости и потерь за счет испарения воды.The biosynthesis in the fermenter occurred better with more intensive mixing (210 rpm) and air supply (20 l / min.). A higher speed of rotation of the mixer and the supply of a larger volume of air are difficult due to foaming of the liquid and losses due to evaporation of water.

Пример 4. Разделение культуральной жидкости и биомассыExample 4. The separation of the culture fluid and biomass

Культуральную жидкость из ферментера по шлангу с помощью насоса подают в сепаратор со скоростью 100 мл/мин. Сепарирование происходит при 8000 об/мин (7000-7500 g). С целью повышения активности субстанции лонголитина проводят концентрацию супернатанта культуральной жидкости с помощью ультрафильтрации через полупроницаемую фильтровальную мембрану. Супернатант культуральной жидкости передают под давлением до 7 бар в ультрафильтрационную установку и концентрируют в три раза.The culture fluid from the fermenter through a hose using a pump serves in the separator at a speed of 100 ml / min. Separation occurs at 8000 rpm (7000-7500 g). In order to increase the activity of the substance of Longolitin, the concentration of the supernatant of the culture fluid is carried out by ultrafiltration through a semipermeable filter membrane. The supernatant of the culture fluid is transferred under pressure up to 7 bar to an ultrafiltration unit and concentrated three times.

Критерием для выбора фильтрующего элемента являлись: устранение прохождения белка через поры, скорость фильтрации и потери белка в результате задержки белка на поверхности мембраны. Так как размер сериновых протеаз лонголитина составляет величину не менее 30 кДа, то для концентрирования используют ультрафильтрационные патроны со средним размером пор 5 кДа и 10 кДа (материал фильтрующего элемента полисульфон). Для уменьшения потерь белка, осевшего на мембрану, проводят смыв белка, осевшего на поверхность мембраны, дистиллированной водой или полученным концентратом. Результаты выбора фильтрующего элемента приведены в таблице 2:The criteria for choosing a filter element were: elimination of the passage of protein through the pores, the rate of filtration and protein loss due to protein retention on the membrane surface. Since the size of the serol proteases of Longolitin is at least 30 kDa, ultrafiltration cartridges with an average pore size of 5 kDa and 10 kDa (polysulfone filter element material) are used for concentration. To reduce the loss of protein deposited on the membrane, the protein is washed off, which has settled on the membrane surface, with distilled water or the resulting concentrate. The results of the selection of the filter element are shown in table 2:

Figure 00000002
Figure 00000002

Для концентрирования культуральной жидкости был выбран размер пор фильтровальной мембраны 10 кДа и смыв белка, осевшего на поверхность мембраны концентратом, так как этот вариант обеспечивает наибольшую степень концентрации и оптимальное время работы. Потери белка за счет прохождения через поры были ничтожны при использовании пор 5 кДа и 10 кДа. Смывы и концентрат в дальнейшем объединяют при осаждении.To concentrate the culture fluid, a pore size of the filter membrane of 10 kDa and a washout of the protein deposited on the membrane surface with concentrate were chosen, since this option provides the highest degree of concentration and optimal operating time. Loss of protein due to passage through the pores was negligible when using pores of 5 kDa and 10 kDa. Washings and concentrate are subsequently combined during precipitation.

Пример 5. Осаждение и сушка лонголитинаExample 5. Precipitation and drying of longolithin

Отмеренное количество ацетона предварительно охлаждают в морозильнике до температуры минус 20°С. Перистальтическим насосом со скоростью 100 мл/мин ацетон подают в супернатант культуральной жидкости. Смесь оставляют на 1 час для образования осадка. Осадок фильтруют под вакуумом на друк-фильтре через фильтровальную бумагу. За счет концентрации культуральной жидкости удалось значительно сократить расход ацетона (с 600 до 205 кг на 1 кг получаемой субстанции) и уменьшить образование ацетонового маточника (с 920 до 342 кг на 1 кг субстанции). Лиофильное высушивание приводило к потере активности ферментов на 15-20%, поэтому его не используют. Высушивание полученного осадка производят в эксикаторе над концентрированной серной кислотой в течение 24 ч, после чего фармацевтическая субстанция готова к фасовке и упаковке.The measured amount of acetone is pre-cooled in the freezer to a temperature of minus 20 ° C. With a peristaltic pump, at a rate of 100 ml / min, acetone is fed into the supernatant of the culture fluid. The mixture is left for 1 hour to form a precipitate. The precipitate was filtered under vacuum on a filter filter through filter paper. Due to the concentration of the culture fluid, it was possible to significantly reduce the consumption of acetone (from 600 to 205 kg per 1 kg of the obtained substance) and to reduce the formation of the acetone mother liquor (from 920 to 342 kg per 1 kg of the substance). Freeze drying led to a loss of enzyme activity by 15-20%, so it is not used. The precipitate is dried in a desiccator over concentrated sulfuric acid for 24 hours, after which the pharmaceutical substance is ready for packaging and packaging.

Пример 6. Определение специфической активности лонголитинаExample 6. Determination of the specific activity of Longolitin

Оценка способности тромболитических препаратов к активации плазминогена является важнейшим аналитическим методом исследования активности современных тромболитических препаратов. Способ измерения активности на субстрате урокиназы является прямым аналитическим методом и позволяет с высокой точностью определить активность тромболитического препарата, действующего по урокиназному типу. Анализ определения специфической активности лонголитина по урокиназному типу проводили методом гидролиза хромогенного пептидного субстрата pGTu-Gly-Arg-pNA.Assessing the ability of thrombolytic drugs to activate plasminogen is the most important analytical method for studying the activity of modern thrombolytic drugs. A method for measuring activity on a urokinase substrate is a direct analytical method and allows one to determine with high accuracy the activity of a thrombolytic drug acting by the urokinase type. Analysis of the determination of the specific activity of longolithin by urokinase type was carried out by the method of hydrolysis of the chromogenic peptide substrate pGTu-Gly-Arg-pNA.

Для проведения анализа готовят 0.05%-ный раствор pGlu-Gly-Arg-pNA в дистиллированной воде. Далее готовят 0.05М Трис-НС1-буфера, рН 8.2. Готовят разведения фармацевтической субстанции в диапазоне концентраций от 1 мг/мл до 10 мг/мл в дистиллированной воде или 0,05 М Трис-HCl буфере, рН 8,2. Для проведения реакции смешивают 100 мкл пробы, 150 мкл буфера и 100 мкл pGlu-Gly-Arg-pNA. Смесь инкубируют в течение 5 мин при 37°С.Реакцию останавливают добавлением 200 мкл 50%-ной уксусной кислоты. Полученную смесь в полном объеме переносят в спектрофотометрическую микрокювету объемом до 1000 мкл с длиной оптического пути в 1 см. Измерение оптической плотности проводят при 405 нм на спектрофотометре. Измерение оптической плотности проводят непосредственно после остановки реакции.For analysis, a 0.05% solution of pGlu-Gly-Arg-pNA in distilled water is prepared. Next, prepare 0.05 M Tris-HC1-buffer, pH 8.2. Dilutions of the pharmaceutical substance are prepared in a concentration range from 1 mg / ml to 10 mg / ml in distilled water or 0.05 M Tris-HCl buffer, pH 8.2. For the reaction, 100 μl of sample, 150 μl of buffer and 100 μl of pGlu-Gly-Arg-pNA are mixed. The mixture was incubated for 5 min at 37 ° C. The reaction was stopped by adding 200 μl of 50% acetic acid. The resulting mixture is fully transferred to a spectrophotometric microcuvette with a volume of up to 1000 μl with an optical path length of 1 cm. The optical density is measured at 405 nm on a spectrophotometer. The measurement of optical density is carried out immediately after stopping the reaction.

Специфическую активность выражают в международных единицах (ME), соответствующих количеству мкмоль pNA, отщепившегося за 1 минуту или в единицах действия (ЕД) - количеству нмоль (10-3 мкмоль) pNA, отщепившегося за 1 минуту: 1 ЕД равна МЕ×103.Specific activity is expressed in international units (ME) corresponding to the number of μmol pNA cleaved in 1 minute or in units of action (IU) to the number of nmol (10 -3 μmol) pNA cleaved in 1 minute: 1 unit is ME × 10 3 .

Специфическую активность (X), ЕД/мг, вычисляют по формуле:The specific activity (X), U / mg, is calculated by the formula:

Figure 00000003
где
Figure 00000003
Where

А405 - значение поглощения; К - коэффициент, рассчитанный по калибровочному графику;And 405 is the absorption value; K is the coefficient calculated according to the calibration graph;

V - объем пробы, мкл; t - время реакции, мин.; m - масса навески ФС, мг.V is the sample volume, μl; t is the reaction time, min .; m is the mass of the FS sample, mg.

За окончательный результат испытания принимают среднеарифметическое значение активностей, полученных при анализе трех параллельных навесок препарата. Линейность поглощения (А405), определяемая калибровочным графиком, наблюдается в интервале от 10×10-3 до 150×10-3 мкМ pNA/мл. Результаты измерения урокиназной активности образцов субстанции лонголитина, полученных способом, изложенным в патентах RU 2182596, и способом, изложенным в настоящей заявке, представлены в таблице 3.The arithmetic mean of the activities obtained in the analysis of three parallel samples of the drug is taken as the final test result. The absorption linearity (A405) determined by the calibration graph is observed in the range from 10 × 10 −3 to 150 × 10 −3 μM pNA / ml. The results of the measurement of urokinase activity of samples of Longolithin substance obtained by the method described in patents RU 2182596, and by the method described in this application are presented in table 3.

Figure 00000004
Figure 00000004

Промышленная применимостьIndustrial applicability

В настоящем изобретении описан новый способ получения субстанции лонголитина, которая имеет повышенные показатели активности. Данный способ основан на введении в процесс получения лонголитина операции концентрирования и операции по дополнительному смыву белка с поверхности мембраны раствором концентрата с последующим смешиванием раствора смытого белка с раствором концентрата. Для повышения эффективности способа использован новый штамм Sarocladium kiliense ALM4 ВКПМ: F-1502, полученный в результате мутации штамма Arthobotrys Longa Mecht №2.The present invention describes a new method for producing a substance of longolithin, which has increased activity. This method is based on the introduction of the concentration operation and the additional protein washing off from the membrane surface with a concentrate solution into the Longolithin production process, followed by mixing the washed protein solution with the concentrate solution. To increase the efficiency of the method, a new strain of Sarocladium kiliense ALM4 VKPM: F-1502, obtained as a result of mutation of the Arthobotrys Longa Mecht strain No. 2, was used.

Активность лонголитина измерялась методом гидролиза хромогенного пептидного субстрата pGlu-Gly-Arg-pNA, как более точного метода измерения активности. Активность субстанции, полученной способом, изложенным в настоящей заявке, от 4 до 20 раз выше, чем способами, изложенными ранее. Это обусловлено следующими улучшениями: использованием более продуктивного штамма; использованием промышленной технологии выращивания посевного материала; использованием дополнительной стадии концентрации супернатанта со смывом белка с поверхности мембраны.Longolitin activity was measured by hydrolysis of the chromogenic peptide substrate pGlu-Gly-Arg-pNA, as a more accurate method of measuring activity. The activity of the substance obtained by the method described in this application is from 4 to 20 times higher than by the methods described previously. This is due to the following improvements: the use of a more productive strain; using industrial technology for growing seed; using an additional stage of concentration of the supernatant with flushing of the protein from the surface of the membrane.

Claims (2)

1. Способ получения лонголитина, включающий культивирование штамма гриба - продуцента лонголитина на питательной среде с последующим отделением биомассы, ее концентрированием и очисткой белка на мембране, отличающийся тем, что в качестве штамма - продуцента лонголитина используют штамм гриба Sarocladium kiliense ALM4 ВКПМ F-1502, где концентрирование и очистку белка проводят на мембране с размером пор от 5 до 10 кДа, при этом в процессе концентрирования проводят смыв белка с поверхности мембраны раствором концентрата с последующим смешиванием раствора смытого белка с раствором концентрата.1. A method of producing longolitin, including cultivating a strain of the fungus producing Longolitin on a nutrient medium, followed by separating the biomass, concentrating it and purifying the protein on the membrane, characterized in that as the strain producing Longolitin, the fungus strain Sarocladium kiliense ALM4 VKPM F-1502 is used, where the concentration and purification of the protein is carried out on a membrane with a pore size of 5 to 10 kDa, while in the process of concentration, the protein is washed off the surface of the membrane with a solution of the concentrate, followed by mixing the solution of washed protein concentrate with a solution. 2. Штамм гриба Sarocladium kiliense ВКПМ F-1502 - продуцент лонголитина - комплекса фибринолитических и тромболитических ферментов.2. The strain of the fungus Sarocladium kiliense VKPM F-1502 - producer of longolitin - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes.
RU2019129340A 2019-09-18 2019-09-18 Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine RU2716984C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129340A RU2716984C1 (en) 2019-09-18 2019-09-18 Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019129340A RU2716984C1 (en) 2019-09-18 2019-09-18 Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716984C1 true RU2716984C1 (en) 2020-03-17

Family

ID=69898306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019129340A RU2716984C1 (en) 2019-09-18 2019-09-18 Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716984C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874916A (en) * 2022-03-28 2022-08-09 中国地质大学(武汉) Scopulariopsis fungus (Sarocladium kiliense) ZJ-1 and application thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183596C2 (en) * 1999-05-24 2002-06-20 ООО "Фирма "Экос" Sewage sludge dehydrating and recovering apparatus
RU2332450C1 (en) * 2006-11-24 2008-08-27 Институт Молекулярной Генетики Российской Академии Наук Arthrobotrys longa fungus strain vkpm f-942 as producer of longolythine complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2183596C2 (en) * 1999-05-24 2002-06-20 ООО "Фирма "Экос" Sewage sludge dehydrating and recovering apparatus
RU2332450C1 (en) * 2006-11-24 2008-08-27 Институт Молекулярной Генетики Российской Академии Наук Arthrobotrys longa fungus strain vkpm f-942 as producer of longolythine complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШАРКОВА Т.С., ПОДОРОЛЬСКАЯ Л.В. и др. Изучение наследственной вариабельности митоспорового гриба Arthrobotrys Longa - продуцента лонголитина, тромбиотика с активаторной активностью, Современная микология в России. Тезисы докладов второго съезда микологов России, М., 2008, Т.2, с.344-345. *
ШАРКОВА Т.С., ПОДОРОЛЬСКАЯ Л.В. и др. Изучение наследственной вариабельности митоспорового гриба Arthrobotrys Longa - продуцента лонголитина, тромбиотика с активаторной активностью, Современная микология в России. Тезисы докладов второго съезда микологов России, М., 2008, Т.2, с.344-345. ЗАГНИТКО Ю.П., БОЙКО М.И. Зависимость активности ферментного препарата тромболитического действия штамма В-02 Irpex lacteus (FR.) FR. от значений температуры и рН среды, Проблемы экологии и охраны природы техногенного района, 2016, N 3-4, с. 79-83. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874916A (en) * 2022-03-28 2022-08-09 中国地质大学(武汉) Scopulariopsis fungus (Sarocladium kiliense) ZJ-1 and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108504594B (en) Amycolatopsis and application thereof in preparation of pseudo-ginseng root rot resistant agent
CN113308392B (en) Application of Nori endophytic Siamese bacillus
RU2315097C1 (en) Fungus strain aspergillus oryzae as producer of acid proteases and xylanase
CN110607241B (en) Preparation method of hypsizigus marmoreus protoplast monokaryon
RU2716984C1 (en) Strain sarocladium kiliense - a producer of longolitine - a complex of fibrinolytic and thrombolytic enzymes and a method for producing longolitine
CN114164137B (en) Streptomyces diastochromogenes for resisting banana vascular wilt and application thereof
CN115806913A (en) Streptomyces nojiri (Streptomyces nojiriensis) strain 9-13 and application thereof
CN112574894B (en) Nematicidal Israeli fungus and application thereof
CN109136133A (en) Ocean bacillus amyloliquefaciens BMF01 purposes and production gemma method
RU2315095C1 (en) FUNGUS STRAIN ASPERGILLUS ORYZAE AS PRODUCER OF ACID α-AMYLASE
RU2315098C1 (en) Fungus strain aspergillus oryzae as producer of acid and subacid proteases
CN113046249A (en) Verticillium lecanii LL-01 and biocontrol application thereof
RU2627182C1 (en) Aneurinibacillus migulanus strain and its application for gramicidin s production
CN114507607B (en) Freshwater fungus, secondary metabolite thereof and application
RU2360960C1 (en) Fomitopsis Tyv-2006 BASIDIOMYCETE STRAIN APPLIED AS PRODUCER FOR MAKING ANTINEOPLASTIC DRUGS
CN113604362B (en) Method for improving spore production of Piriformospora indica
CN108004152B (en) Monascus and application thereof
CN117701476B (en) Bacillus bailii with antagonism to pathogenic fungi and application thereof
SU745943A1 (en) Arthrobotrys longa mecht no.1 strain as fibrinolytic enzyme producent
RU2354698C2 (en) Method of obtaining milk-turning ferment
RU2233324C1 (en) Method for preparing lipoxygenase enzyme preparation
RU2345134C2 (en) Method of producing of laccase
RU2180689C2 (en) Consortium of strains of bacteria rhodococcus erythropolis and yeast saccharomycopsis fibuligera as protein producer in nutrient medium containing alcoholic mash and grain raw
CN105733965B (en) A kind of filamentous fungi liquid fermentation medium and preparation method thereof containing herba digitariae
Eshonkulov et al. TECHNOLOGY OF DEEP CULTIVATION OF MEDICINAL FUNGUS SCHIZOPHYLLUM COMMUNE