Генно-инженерный синтез мутантного дифтерийного токсина CRM197: влияние и оптимизация условий гетерологичной экспрессии гена в клетках E. coli

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

CRM197 (Cross Reacting Material 197) представляет собой неактивную форму экзотоксина Corynebacterium diphtheriae, используемого в качестве белка-носителя для производства конъюгированных полисахаридных вакцин и иммунотерапевтических препаратов. Развитие данных направлений требует разработки эффективной и рентабельной технологии получения CRM197 требуемого качества. Разработан высокоэффективный метод получения рекомбинантного CRM197 в виде гибрида с белком-партнером SUMO в клетках E. coli, позволяющий синтезировать более 3 г/л в виде телец включения. Было показано существенное влияние типа экспрессионного вектора, условий гетерологичной экспрессии гена и культивирования продуцента на его растворимость. В результате снижения температуры культивирования и использования промотора гена, кодирующего белок теплового шока СspA, а количество растворимого SUMO-CRM197 составило более ٪ от общего белка при уровне биосинтеза около 2 г/л. Коэкспрессия целевого гена с геном дисульфид-изомеразы DsbC E. coli, позволила получить целевой белок полностью в растворимом состоянии и выходом более .4 г/л. Полученные результаты могут стать основой для разработки перспективной отечественной технологии получения CRM197.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. О. Рогожкин

Вятский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: usr22574@vyatsu.ru
Россия, Киров, 610000

А. С. Герасимов

Вятский государственный университет

Email: usr22574@vyatsu.ru
Россия, Киров, 610000

Список литературы

  1. Broker M. // Human Vaccine and Immunotherapeutics. 2016. V. 12. № 3. P. 667–669.
  2. Zhou J., Petracca R.// J Tongji Med. Univ. 1999. V. 19. № 4. P. 253–256.
  3. Stefan A., Conti M., Rubboli D., Ravagli L., Presta E., Hochkoeppler A. // J. Biotechnol. 2011. V. 156. № 4. P. 245–252.
  4. Духовлинов И.В., Федорова Е.А., Богомолова Е.Г., Добровольская О.А., Черняева Е.Н., Аль-Шехадат Р.И., Симбирцев. А.С. // Инфекция и иммунитет. 2015. Т. 5. № 1. C. 37–44.
  5. Goffin P., Dewerchin M., De Rop P., Blais N., Dehottay P. // Biotechnol. J. 2017. V. 12. № 7. P. 1–11.
  6. Tarahomjoo S., Bandehpour M., Aghaebrahimian M., Ahangaran S. // Prot. and Pept. Lett. 2022. V. 29. № 4. P. 350–359.
  7. Khodak Y.A. Ryazanova A.Y. Vorobiev I.I., Kovalchuk A.L., Ovechko N.N., Aparin P.G. // BioTech. 2023. V. 12. № 1. P. 1–9.
  8. Патент США. 2015. № US10093704B2.
  9. Sambrook J., Green M.R. Molecular Сloning: a Llaboratory Manual.4th Ed. V. 3. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2012. 1546 p.
  10. Duetz W., Ruedi L., Hermann R., O’Connor K., Buchs J., Witholt B. // Appl. Biotech. Microbiol. 2000. V. 66. № . 6. P. 2641–2646.
  11. Studier W.F. // Protein. Expr. Purif. 2005. V. 41. № 1. P. 207–234.
  12. Zeder-Lutz G., Cherouati N., Reinhart C., Pattus F., Wagner R. // Protein Expr. Purif. 2006. V. 50. № 1. P. 118–127.
  13. Austin B.P., Waugh D.S. // Protein Expr. Purif. 2011. V. 82. № 1. P. 116–124.
  14. Carboni F., Kitowski A., Sorieul C., Veggi D., Marques M.C., Oldrini D. // Chem. Sci. 2022. V. 13. № 8. P. 2440–2449.
  15. Zhao Q., Gao Y., Xiao M., Huang X., Wu X. // Chem. Commun (Camb). 2021. V. 57. № 12. P. 1474–1477.
  16. Xiong A.W., Fang J.M., Ren S., Li W., Wang J, Zhao Y. et al. // Front. Oncol. 2022. V. 5. № 11. P. 1–10.
  17. Conde E., Bertrand R., Balbino B, Bonnefoy J., Stackowicz J, Caillot N. et al. // Nat. Comm. 2021. V. 2574. № 12. P. 1–14.
  18. Rathore A.S., Winkle H. // Nat. Biotech. 2009. V. 27. № 1. P. 26–34.
  19. Герасимов А.С., Рогожкин С.О., Шахова Е.С., Чепурных Т.В., Гороховатский А.Ю., Мышкина Н.М. и др. // Биоорг. химия. 2021. Т. 47. № 5. C. 610–622.
  20. Butt T.R., Edavettal S.C., Hall J.P., Mattern M.R. // Prot. Expr. Purif. 2005. V. 43. № 1. P. 1–9.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024