RU2009199C1 - Bitter infusion - Google Patents
Bitter infusion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009199C1 RU2009199C1 SU4921158A RU2009199C1 RU 2009199 C1 RU2009199 C1 RU 2009199C1 SU 4921158 A SU4921158 A SU 4921158A RU 2009199 C1 RU2009199 C1 RU 2009199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gene
- somatostatin
- plasmid
- eco
- cells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и генетической инженерии и представляет собой рекомбинантную плазмидную ДНК для получения соматостатина-14 и штамм бактерии Escherichia coli - продуцент соматостатина-14. The invention relates to biotechnology and genetic engineering and is a recombinant plasmid DNA to obtain somatostatin-14 and a strain of the bacterium Escherichia coli - producer of somatostatin-14.
Описано конструирование экспрессирующих плазмидных векторов, предназначенных для продукции под контролем промоторов гибридов соматостатина-14 с различными белками носителями [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] . Describes the construction of expressing plasmid vectors designed for production under the control of promoters of somatostatin-14 hybrids with various carrier proteins [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].
Недостатком этих векторов является, в одних случаях, нестабильность плазмиды и низкий уровень экспрессии гибридного белка в клетках E. coli, в других - трудоемкость конструирования и способов достижения экспрессии гибридных генов. The disadvantage of these vectors is, in some cases, the instability of the plasmid and the low level of expression of the hybrid protein in E. coli cells, in others - the complexity of the design and methods for achieving the expression of hybrid genes.
Известны штаммы-продуценты соматостатина-14 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] , но как штамм-прототип E. coli RRI [1] , так и другие штаммы-аналоги имеют высокий уровень протеолитической активности. Somatostatin-14 producing strains are known [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7], but both the E. coli RRI prototype strain [1] and other analogous strains have a high level of proteolytic activity.
Однако данный штамм содержит мутации, снижающие деградацию аномальных белков, мутантных белков, и стабильно сохраняет амбер фрагменты. However, this strain contains mutations that reduce the degradation of abnormal proteins, mutant proteins, and stably maintains amber fragments.
Целью изобретения является получение рекомбинантной плазмидной ДНК, содержащей в своем составе ген соматостатина-14, и штамма-продуцента соматостатина-14 с использованием штамма Escherichia coli со сниженным уровнем деградации аномальных белков. The aim of the invention is to obtain recombinant plasmid DNA containing the somatostatin-14 gene, and a somatostatin-14 producer strain using the Escherichia coli strain with a reduced level of degradation of abnormal proteins.
Сконструированная рекомбинантная плазмида pCCS размером 4920 п. н. содержит фрагмент вектора pBR 325 размером 4860 п. н. с геном -Лактамазы и частью модифицированного гена хлорамфениколацетилтрансферазы (САТ), к 3'-концу которого через синтетический линкер, содержащий сайт рестрикции EcoRI и фланкированный с 5'-конца нуклеотидной последовательностью GG, подстроен по EcoRI сайту синтетический ген соматостатина-14. Данная плазмида детерминирует конститутивный синтез гибридного белка САТ-соматостатин-14 под контролем собственного промотора САТ в клетках E. coli МКД 3207 со сниженным уровнем деградации аномальных белков. Designed recombinant plasmid pCCS size 4920 p. N. contains a fragment of the vector pBR 325 with a size of 4860 bp with the β-lactamase gene and a part of the modified chloramphenicolacetyltransferase (CAT) gene, to the 3'-end of which, through the synthetic linker containing the EcoRI restriction site and flanked from the 5'-end of the GG nucleotide sequence, the synthetic somatostatin-14 gene was tuned at the EcoRI site. This plasmid determines the constitutive synthesis of the CAT-somatostatin-14 fusion protein under the control of the CAT promoter in E. coli MKD 3207 cells with a reduced level of degradation of abnormal proteins.
П р и м е р 1. Сборка и молекулярное клонирование гена соматостатина. PRI me
Олигонуклеотиды 1-10 синтезируют блочным триэфирным методом в растворе (см. чертеж). Oligonucleotides 1-10 are synthesized by the block triester method in solution (see drawing).
Каждую из цепей химически синтезированных олигонуклеотидов (1-10) фосфорилируют отдельно. Реакцию проводят в 10 мл буфера трис-НСl рН 9,5, содержащего 10 мМ MgCl2, 50 мМ дитиотрейтол, 1 мМ АТФ, 100 пмоль олигонуклеотида, 1 ед. полинуклеотидкиназы фага Т4 в течение 1 ч при 37оС. После окончания реакции энзим инактивируют прогреванием 65оС 10 мин.Each of the chains of chemically synthesized oligonucleotides (1-10) is phosphorylated separately. The reaction is carried out in 10 ml of Tris-Hcl pH 9.5 buffer containing 10 mM MgCl 2 , 50 mM dithiothreitol, 1 mM ATP, 100 pmol oligonucleotide, 1 unit. phage T 4 polynucleotide kinase for 1 h at 37 C. After completion of the reaction the enzyme is inactivated by heating 65 ° C 10 min.
Для клонирования гена соматостатина-14 применяют плазмидный вектор pBR 325, который в качестве маркерных генов содержит гены устойчивости к ампициллину, тетрациклину и хлорамфениколу. Молекулярное клонирование гена, кодирующего соматостатин-14, проводят следующим образом: 5 мг плазмиды pBR 325 инкубируют с эндонуклеазами рестрикции EcoRI и BamHI (по 5 ед. ) в буфере трис-HCl рН 7,5, содержащем 100 мМ NaCl, 7 мМ MgCl2, 7 мМ 2-меркаптоэтанол при 37оС в течение 2 ч. После инкубации пробы прогревают при 65оС в течение 10 мин и фрагменты разделяют с помощью электрофореза в 0,8% -ном агарозном геле. Большой фрагмент (4042 п. н. ) экстрагируют из геля пятью объемами 1,5 М NaCl. Супернатант, полученный после центрифугирования суспензии, обрабатывают фенолом и хлороформом, ДНК осаждают этиловым спиртом, предварительно добавив т-РНК до концентрации 10 мкг/мл и растворяют в ТЕ буфере (10 мМ трис-НСl, рН 7,4, 1 мМ ЭДТА).For cloning the somatostatin-14 gene, plasmid vector pBR 325 is used, which contains genes for resistance to ampicillin, tetracycline and chloramphenicol as marker genes. The molecular cloning of the gene encoding somatostatin-14 is carried out as follows: 5 mg of plasmid pBR 325 is incubated with restriction endonucleases EcoRI and BamHI (5 units each) in Tris-HCl buffer, pH 7.5, containing 100 mM NaCl, 7 mM MgCl 2 , 7 mM 2-mercaptoethanol at 37 ° C for 2 hours. After incubation, samples were heated at 65 ° C for 10 minutes and the fragments were separated by electrophoresis on a 0.8% agarose gel. A large fragment (4042 bp) is extracted from the gel with five volumes of 1.5 M NaCl. The supernatant obtained after centrifugation of the suspension is treated with phenol and chloroform, the DNA is precipitated with ethanol, pre-added t-RNA to a concentration of 10 μg / ml and dissolved in TE buffer (10 mM Tris-Hcl, pH 7.4, 1 mM EDTA).
По 50 ммоль каждого фосфорилированного олигонуклеотида прибавляют к 1 мкг ДНК большого фрагмента pBR 325. Лигирование смеси олигонуклеотидов и фрагмента ДНК проводят в среде, содержащей 66 мМ трис-HCl, рН 7, 6, 5 мМ дитиотрейтол, 5 мМ MgCl2, 1 мМ АТФ и 1 ед. ДНК-лигазы фага Т4. Инкубацию проводят при 12оС в течение 16 ч.50 mmol of each phosphorylated oligonucleotide is added to 1 μg of DNA of a large pBR 325 fragment. Ligation of a mixture of oligonucleotides and a DNA fragment is carried out in a medium containing 66 mM Tris-HCl, pH 7.6, 5 mM dithiothreitol, 5 mM MgCl 2 , 1 mM ATP and 1 unit Phage T 4 DNA ligases. Incubation is carried out at 12 about C for 16 hours
Полученную лигированную смесь фрагмента ДНК и олигонуклеотидов вводят трансформацией в клетки E. coli НВ101. Трансформацию проводят с использованием замороженных клеток E. coli НВ101. 5 свежих колоний по 2 мм диспергируют на встряхивателе в 1 мл среды SOB (2% бакто-триптон, 0,5% дрожжевой экстракт. 10 мМ NaCl, 10 мМ MgCl2, 10 мМ MgSO4). 500 мкл суспензии клеток вносят в 10 мл жидкой питательной среды SOB и выращивают при 37оС до титра 7х107 клеток/мл. Клетки охлаждают во льду и центрифугируют 750 g в течение 15 мин при 4оС, тщательно удаляют супернатант, а осадок суспендируют в 3,3 мл буфера с хлористым рубидием (100 мМ RbCl, 50 мМ MgCl2 х 4Н2О, 30 мМ ацетат калия, 10 мМ CaCl2 х 2Н2О, 10 мМ глицерин). Клетки выдерживают во льду 2 ч, центригуфируют 750 g и тщательно удаляют супернатант, ресуспендируют в 800 мкл буфера, содержащего 10 мМ МОПС, 10 мМ RbCl, 75 мМ CaCl2 х 2Н2О, 15% глицерин и инкубируют 15 мин во льду, после чего аликвоты конечной суспензии замораживают в жидком азоте и используют для трансформации.The resulting ligation mixture of DNA fragment and oligonucleotides is introduced by transformation into E. coli HB101 cells. The transformation is carried out using frozen E. coli HB101 cells. 5 fresh colonies of 2 mm are dispersed on a shaker in 1 ml of SOB medium (2% bacto-tryptone, 0.5% yeast extract. 10 mM NaCl, 10 mM MgCl 2 , 10 mM MgSO 4 ). 500 .mu.l of the cell suspension is introduced into 10 ml of SOB liquid medium and grown at 37 ° C to a titer of 7x10 7 cells / ml. Cells were cooled on ice and centrifuged at 750 g for 15 min at 4 ° C, the supernatant was carefully removed and the pellet resuspended in 3.3 ml buffer with rubidium chloride (100 mM RbCl, 50 mM MgCl 2 x 4H 2 O, 30 mM acetate potassium, 10 mM CaCl 2 x 2H 2 O, 10 mM glycerol). Cells are kept on ice for 2 hours, centrifuged at 750 g and the supernatant is thoroughly removed, resuspended in 800 μl of buffer containing 10 mM MOPS, 10 mM RbCl, 75 mM CaCl 2 x 2H 2 O, 15% glycerol and incubated for 15 min in ice, after whereby aliquots of the final suspension are frozen in liquid nitrogen and used for transformation.
200 мкл приготовленной суспензии клеток смешивают с 5-10 мкл раствора лигированной смеси фрагмента ДНК и олигонуклеотидов и инкубируют во льду, затем 30 с при 42оС и опять во льду 2 мин, добавляют 800 мкл среды SOC (SOB с добавкой 20 мМ глюкозы) и инкубируют с умеренным встряхиванием при 37оС в течение 60 мин.200 l of the prepared cell suspension is mixed with 5-10 l of a solution of the ligated DNA fragment and the mixture of oligonucleotides and incubated on ice, then 30 s at 42 ° C and again in ice for 2 minutes, was added 800 .mu.l of SOC medium (SOB supplemented with 20 mM glucose) and incubated with moderate shaking at 37 about C for 60 minutes
Небольшую часть суспензии клеток рассеивают на чашки с агаром, приготовленном на среде SOB, содержащем 0,8% бакто-агар и 50 мкг/мл ампициллина. A small portion of the cell suspension is scattered onto agar plates prepared in SOB medium containing 0.8% bacto-agar and 50 μg / ml ampicillin.
Произвольно выбирают 12 клонов, выросших на чашках с ампициллином, выделяют плазмидную ДНК щелочным методом. После обработки этих плазмид различными рестриктирующими эндонуклеазами и электрофореза в агарозном геле выбирают плазмиду искомой конструкции и содержащую в своем составе фрагмент вектора pBR 325, несущий ген bla, определяющий устойчивость к ампициллину, и ген соматостатина-14 и обозначают ее как pSOM 3-13. Анализ нуклеотидной последовательности вставки EcoRI - BamHI из этой плазмиды проводят методом Максама-Гилберта и подтверждают наличие в ней последовательности, кодирующей соматостатин-14. 12 clones grown on ampicillin plates were randomly selected, plasmid DNA was isolated by the alkaline method. After treatment of these plasmids with various restriction endonucleases and agarose gel electrophoresis, a plasmid of the desired construction is selected that contains the vector fragment pBR 325 containing the bla gene, which determines resistance to ampicillin, and the somatostatin-14 gene and designate it as pSOM 3-13. The analysis of the nucleotide sequence of the EcoRI - BamHI insert from this plasmid is carried out by the Maxam-Hilbert method and confirm the presence of a sequence encoding somatostatin-14 in it.
П р и м е р 2. Конструирование плазмиды для экспрессии соматостатина в клетках E. coli. PRI me
Для экспрессии соматостатина в составе химерного белка в клетках E. coli конструируют рекомбинатную плазмиду в несколько этапов. На первом этапе конструируют промежуточные плазмиды pCMRI- и pSOM 3-13-5.To express somatostatin as part of a chimeric protein in E. coli cells, a recombinant plasmid is constructed in several steps. At the first stage, intermediate plasmids pCMRI - and pSOM 3-13-5 are constructed.
А. Конструирование плазмиды pCMRI-.A. Construction of the plasmid pCMRI - .
В векторе pcMRI- гены, кодирующие устойчивость к ампициллину и хлорамфениколу, берут из плазмиды pBR 325, а тандем терминаторов транскрипции фага fd из плазмиды pLK 53. In the pcMRI vector, the genes encoding resistance to ampicillin and chloramphenicol are taken from plasmid pBR 325, and the tandem of phage fd transcription terminators from plasmid pLK 53.
По 5 мкг плазмиды pBR 325 и pBK 53 обрабатывают совместно эндонуклеазами рестрикции PstI и HindIII (по 10 единиц) в 50 мкл буфера, содержащего 10 мМ транс НСl, рН 7,5, 50 мМ NaCl, 10 мМ MgCl2, 1 мМ дитиотрейтол при 37оС в течение 2 ч, затем в течение 5 мин прогревают при 65оС. Фрагменты разделяют в 0,8% агарозном геле электрофорезом. Выделение малого фрагмента (1900 п. н. ) pBR 325 и большого фрагмента (2240 п. н. ) pLK 53 проводят как в примере 1.5 μg of plasmid pBR 325 and pBK 53 are treated together with restriction endonucleases PstI and HindIII (10 units each) in 50 μl of buffer containing 10 mM trans HCl, pH 7.5, 50 mM NaCl, 10 mM MgCl 2 , 1 mM dithiothreitol at 37 ° C for 2 hours, then heated for 5 min at 65 C. The fragments are separated on a 0.8% agarose gel electrophoresis. Isolation of a small fragment (1900 bp) of pBR 325 and a large fragment (2240 bp) of pLK 53 is carried out as in example 1.
Для соединения полученных указанным способом фрагментов смешивают по 0,5 мкг ДНК и проводят лигирование в буфере, содержащем 66 мМ трис-HCl рН 7,5, 5 Мм MgCl2, 5 мМ дитиотрейтол, 1 мМ АТФ и 1 ед. ДНК-лигазы фага Т4 в течение 16 ч при 12оС. Полученную смесь соединенных фрагментов вводят трансформацией в клетки E. coli НВ 101 кальциевым методом.To combine the fragments obtained in this way, 0.5 μg of DNA are mixed and ligated in a buffer containing 66 mM Tris-HCl pH 7.5, 5 mM MgCl 2 , 5 mM dithiothreitol, 1 mM ATP and 1 unit. DNA T4 ligase for 16 h at 12 C. The resulting mixture was joined fragments are introduced into cells by transformation E. coli HB 101 calcium method.
50 мкл суспензии клеток E. coli НВ 101 вносят в 10 мл жидкой питательной среды LB и выращивают клетки при 37оС до титра 7х107клеток/мл. Клетки охлаждают во льду 10 мин и центрифугируют при 750g 15 мин при 4оС. Осадок клеток суспендируют в 5 мл холодного 0,1 М CaCl2 и инкубируют во льду 30 мин, затем клетки повторно центрифугируют и осадок суспендируют в 0,8 мл холодного 0,1 М CaCl2. Клетки выдерживают во льду 12 ч, после чего используют для трансформации.50 ul of cell suspension was E. coli HB 101 is introduced into 10 ml of LB liquid medium and the cells grown at 37 ° C to a titer of 7x10 7 cells / ml. Cells were cooled on ice for 10 minutes and centrifuged at 750g for 15 min at 4 C. The cell pellet was resuspended in 5 ml cold 0.1 M CaCl 2 and incubated on ice for 30 min, then the cells were recentrifuged and the pellet resuspended in 0.8 ml of cold 0.1 M CaCl 2 . Cells are kept in ice for 12 hours, after which they are used for transformation.
К 200 мкл клеток добавляют 10 мкл соединенных фрагментов ДНК и инкубируют во льду 40 мин, затем выдерживают 90 с при 42оС и быстро охлаждают во льду, добавляют 1 мл среды SOC и инкубируют при 37оС в течение 60 мин.To 200 ul of cells were added to 10 .mu.l of the DNA fragments coupled and incubated on ice for 40 minutes, then held at 42 to 90 ° C and rapidly cooled on ice, add 1 ml SOC medium and incubated at 37 ° C for 60 min.
Клетки высевают на чашки с ампициллином (50 мкг/мл) и хлорамфениколом (30 мкг/мл), а затем проверяют на устойчивость к тетрациклину (20 мкг/мл). Из клонов, имеющих фенотип AprCmrTcs выделяют плазмидную ДНК и анализируют по электрофоретической подвижности и рестрикционному анализу. Идентифицируют плазмиду с искомым вариантом и обозначают рСМ.Cells are plated on plates with ampicillin (50 μg / ml) and chloramphenicol (30 μg / ml), and then tested for resistance to tetracycline (20 μg / ml). Plasmid DNA is isolated from clones having the Ap r Cm r Tc s phenotype and analyzed by electrophoretic mobility and restriction analysis. Identify the plasmid with the desired option and designate pCM.
Из плазмиды рСМ удаляют место расщепления рестриктазой EcoRI, расположенное внутри последовательности, кодирующей САТ, с целью получения плазмиды, удобной для встраивания соматостатина-14, фланкированного EcoRI - BamHI сайтами, в С-концевую область САТ. From the PCM plasmid, the EcoRI restriction enzyme cleavage site located inside the CAT coding sequence is removed to obtain a plasmid convenient for embedding somatostatin-14, flanked by EcoRI - BamHI sites, in the C-terminal region of CAT.
Для удаления EcoRI сайта используют химически синтезированный линкер, имеющий последовательность: 5'-AATTGGTGG-3' - одна цепь (I) и 3'-CCACCTTAA-5' - вторая цепь (II). To remove the EcoRI site, a chemically synthesized linker is used having the sequence: 5'-AATTGGTGG-3 '- one chain (I) and 3'-CCACCTTAA-5' - the second chain (II).
3 мкг ДНК плазмиды рСМ гидролизуют рестриктазой EcoRI в 30 мкл раствора, содержащего 50 мМ трис-HCl, рН 7,5, 10 мМ MgCl2, 1 мМ дитиотрейтол, 100 мМ NaCl при 37оС в течение 2 ч. Реакционную смесь прогревают 5 мин при 65оС, экстрагируют фенолом и осаждают ДНК этанолом. Полученный препарат линейной формы вектора рСМ растворяют в 30 мкл буфера ТЕ.3 ug of plasmid DNA was hydrolyzed PCM EcoRI restriction enzyme in 30 microliters of a solution containing 50 mM Tris-HCl, pH 7.5, 10
К 3 мкл раствора ДНК вектора рСМ добавляют по 50 ммоль фосфорилированных холодным АТФ олигонуклеотидов (I и II), 1 ед. ДНК-лигазы фага Т4 в 30 мкл 66 мМ трис-HCl рН 7,5, 5 мМ MgCl2, 5 мМ дитиотрейтол, 1 мМ АТФ. Реакционную смесь инкубируют при 12оС в течение 16 ч.50 mmol of phosphorylated cold ATP oligonucleotides (I and II), 1 unit, are added to 3 μl of the pCM vector DNA solution. Phage T 4 DNA ligases in 30 μl 66 mM Tris-HCl pH 7.5, 5 mM MgCl 2 , 5 mM dithiothreitol, 1 mM ATP. The reaction mixture was incubated at 12 ° C for 16 hours.
Полученную лигазную смесь вводят в клетки E. coli НВ101 кальциевым методом трансформации как в примере 2А. Суспензию клеток после трансформации высевают на чашки с агаром, содержащим ампициллин (50 мкг/мл) и хлорамфеникол (30 мкг/мл). Из клонов, имеющих фенотип AprCmr, выделяют плазмидную ДНК щелочным методом, анализируют по электрофоретической подвижности и рестрикционным анализом. Выбирают плазмиду, утратившую место расщепления рестриктазой EcoRI и обозначают ее как pCMRI-.The resulting ligase mixture was introduced into E. coli HB101 cells by calcium transformation method as in Example 2A. The cell suspension after transformation is plated on agar plates containing ampicillin (50 μg / ml) and chloramphenicol (30 μg / ml). Plasmid DNA is isolated from the clones having the Ap r Cm r phenotype by the alkaline method, analyzed by electrophoretic mobility and restriction analysis. A plasmid is selected that has lost its cleavage with the restriction enzyme EcoRI and is designated pCMRI - .
В. Конструирование промежуточной плазмиды pSOM 3-13-5. B. Construction of the intermediate plasmid pSOM 3-13-5.
Для конструирования плазмиды pSOM 3-13-5 используют плазмиды pSOM 3-13 и pRK. Плазмида pRK аналогична плазмидам серии pUC, но имеет следующую нуклеотидную последовательность полилинкера (9): 5'-AATTCCCGGGAAACTTCGAACGGATCCTGCAGTCGACGGTACCCA-3'. For the construction of plasmids pSOM 3-13-5, plasmids pSOM 3-13 and pRK are used. Plasmid pRK is similar to plasmids of the pUC series, but has the following polylinker nucleotide sequence (9): 5′-AATTCCCGGGAAACTTCGAACGGATCCTGCAGTCGACGGTACCCA-3 ′.
По 5 мкг плазмиды pRK и плазмиды pSOM 3-13 гидролизуют совместно эндонуклеазами рестрикции ScaI (10 ед. ) и EcoRI (10 ед. ) в 50 мкл буфера трис-HCl рН 7,5, содержащего 125 мМ NaCl, 7 мМ MgCl2, 7 мМ 2-меркаптоэтанол и 0,01% ВSA при 37оС в течение 2 ч. Затем прогревают при 65оС в течение 5 мин.5 μg of plasmid pRK and plasmid pSOM 3-13 are hydrolyzed together with restriction endonucleases ScaI (10 units) and EcoRI (10 units) in 50 μl of Tris-HCl pH 7.5 buffer containing 125 mM NaCl, 7 mM MgCl 2 , 7 mM 2-mercaptoethanol and 0.01% BSA at 37 ° C for 2 hours. Then, heated at 65 ° C for 5 min.
Большой фрагмент (3529 п. н. ) плазмиды pSOM 3-13 и малый фрагмент (957 п. н. ) плазмиды pRK выделяют из 0,8% агарозного геля как в примере 1. ДНК осаждают этанолом и растворяют в 10 мкл буфере ТЕ. The large fragment (3529 bp) of the pSOM 3-13 plasmid and the small fragment (957 bp) of the pRK plasmid were isolated from 0.8% agarose gel as in Example 1. DNA was precipitated with ethanol and dissolved in 10 μl of TE buffer.
По 5 мкл растворов полученных фрагментов смешивают и лигирование проводят в буфере, содержащем 66 мМ трис-HCl, рН 7,6, 5 мМ дитиотрейтол, 5 мМ MgCl2, 1 мМ АТФ и 1 ед. ДНК-лигазы фага Т4. Инкубацию проводят при 12оС в течение 16 ч. Лигированную смесь фрагментов ДНК вводят в клетки E. coli НВ101 способом трансформации, описанным в примере 2А.5 μl of solutions of the obtained fragments are mixed and ligation is carried out in a buffer containing 66 mM Tris-HCl, pH 7.6, 5 mM dithiothreitol, 5 mM MgCl 2 , 1 mM ATP and 1 unit. Phage T 4 DNA ligases. Incubation was carried out at 12 ° C for 16 hours. The ligated mixture of DNA fragments is introduced into cells of E. coli HB101 transformation method described in Example 2A.
Отбор рекомбинантных клонов проводят после высевания суспензии клеток на чашки с ампициллином (50 мкг/мл). Из клонов выделяют плазмиды, анализируют продукты их гидролиза, полученные при совместном действии рестриктаз EcoRI и ScaI. Выбирают плазмиду, имеющую искомую конструкцию и обозначают ее как pSOM 3-13-5. The selection of recombinant clones is carried out after plating a suspension of cells on plates with ampicillin (50 μg / ml). Plasmids are isolated from clones, and the products of their hydrolysis obtained by the combined action of EcoRI and ScaI restriction enzymes are analyzed. A plasmid having the desired construct is selected and designated as pSOM 3-13-5.
В. Конструирование целевой плазмиды. B. Construction of the target plasmid.
Из плазмиды pCMRI- (пример 2А) и плазмиды pSOM 3-13-5 (пример 2В) конструируют целевую плазмиду.From the plasmid pCMRI - (example 2A) and plasmid pSOM 3-13-5 (example 2B), the target plasmid is constructed.
Из плазмиды pCMRI-, имеющей два места действия рестриктазы ScaI, выщепляют малый фрагмент (1389 п. н. ), содержащий укороченный с 3'-конца ген САТ. Плазмиду pSOM 3-13-5 гидролизуют рестриктазами ScaI и SmaI и выделяют большой фрагмент (3531 п. н. ), несущий ген соматостатина-14. Выделенные фрагменты смешивают и лигируют, повторяя все условия выделения фрагментов плазмидной ДНК и лигирования как в примере 1. Лигированную смесь фрагментов ДНК вводят трансформацией в клетки E. coli НВ101 с использованием метода трансформации как в примере 1. Клетки высевают на чашки с ампициллином (50 мкг/мл). Из клонов, выросших на чашках с ампициллином, выделяют плазмиду с искомой конструкцией, содержащую в своем составе гибридный ген САТ-соматостатин-14 и обозначают ее как pCCS.From the plasmid pCMRI - , which has two sites of action of the ScaI restrictase, a small fragment (1389 bp) containing the CAT gene shortened from the 3'-end is cleaved. Plasmid pSOM 3-13-5 is digested with restriction enzymes ScaI and SmaI and a large fragment (3531 bp) carrying the somatostatin-14 gene is isolated. The isolated fragments are mixed and ligated, repeating all the conditions for plasmid DNA fragment isolation and ligation as in Example 1. The ligation mixture of DNA fragments is introduced by transformation into E. coli HB101 cells using the transformation method as in Example 1. Cells are seeded on plates with ampicillin (50 μg / ml). From clones grown on ampicillin plates, a plasmid with the desired construction is isolated containing the CAT-somatostatin-14 hybrid gene and is designated pCCS.
Проводят анализ нуклеотидной последовательности в области узнавания рестриктазой EcoRI по методу Максама-Гилберта, который показывает, что соединенные места расщепления рестриктазой ScaI, расположенного на 3'-конце гена САТ, со Smal сайтом из полилинкера плазмиды pRK позвлит получить единую фазу трансляции при экспрессии гибридного гена САТ-соматостатин-14. The nucleotide sequence is analyzed in the region of recognition by the EcoRI restriction enzyme according to the Maxam-Gilbert method, which shows that the linked cleavage sites of the ScaI restriction enzyme located at the 3'-end of the CAT gene with the Smal site from the polylinker of the pRK plasmid allow one to obtain a single translation phase upon expression of the hybrid gene CAT-somatostatin-14.
П р и м е р 3. Использование рекомбинантной плазмиды pCCS для создания штамма E. coli - продуцента соматостатина-14. PRI me
Плазмиду pCCS вводят трансформацией в штамм E. coli MKD 3207 по методу, описанному в примере 1, и получают штамм - продуцент сомматостатина-14. Plasmid pCCS was introduced by transformation into E. coli MKD 3207 strain according to the method described in example 1, and a sommatostatin-14 producing strain was obtained.
Штамм MKD 3207 характеризуется следующими признаками. Культурально-морфологические. Strain MKD 3207 is characterized by the following features. Cultural and morphological.
Штамм MKD 3207 (Escherichia coli K 12) - грамотрицательные, малоподвижные палочки, при неблагоприятных условиях образующие филаменты. Штамм хорошо растет в температурном интервале 30-42оС на богатых средах типа бульона и агара Хоттингера, а также МПБ и МПА, и на синтетических средах с добавками, компенсирующими ауксотрофные мутации.Strain MKD 3207 (Escherichia coli K 12) - gram-negative, sedentary sticks, under adverse conditions forming filaments. The strain grows well in a temperature range of 30-42 ° C in rich media type Hottinger agar and broth, as well the BCH and IPA, and synthetic media supplemented with compensating auxotrophic mutation.
На богатых средах образуются гладкие, с ровными краями колонии, которые со временем ослизняются, что обусловливается lon-мутацией. При температуре инкубации 40-42оС ослизнения колоний не происходит. При росте на синтетической среде с добавками колонии всегда слизистые.On rich media, colonies are formed that are smooth, with smooth edges, which mucilize over time, due to the lon mutation. At a temperature of 40-42 ° C incubation, colonies mucilaginized occurs. When growing on a synthetic medium with additives, the colonies are always mucous.
Генетические и физиолого-биохимические. Genetic and physiological-biochemical.
Штамм MKD 3207 имеет следующие генетические маркеры: F-lac Y, sup E, gal 6, xyl 4, mal A1, arg H, his', lon-, apr 24, rpl и относится к женскому типу. Устойчив к стрептомицину, не сбраживает лактозы, галактозы, ксилозы и мальтозы.Strain MKD 3207 has the following genetic markers: F - lac Y, sup E, gal 6, xyl 4, mal A1, arg H, his', lon - , apr 24, rpl and is of the female type. Resistant to streptomycin, does not ferment lactose, galactose, xylose and maltose.
Штамм растет на синтетической среде с добавками глюкозы, аргинина и гистидина. The strain grows on a synthetic medium supplemented with glucose, arginine and histidine.
Штамм MKD 3207, содержащий плазмиду pCCS, приобретает устойчивость к ампициллину. Strain MKD 3207, containing the plasmid pCCS, becomes resistant to ampicillin.
Проводят анализ экспрессии гена, кодирующего соматостатин в составе гибридного белка в клетках E. coli MKD 3207. Гибридный ген в составе экспрессирующего вектора pCCS в клетках E. coli MKD 3207 направляет конститутивный синтез гибридного белка под контролем собственного промотора CAT-Pcat.The expression of the gene encoding somatostatin in the fusion protein in E. coli MKD 3207 cells is analyzed. The fusion gene in the pCCS expression vector in E. coli MKD 3207 cells directs the constitutive synthesis of the fusion protein under the control of its own CAT-P cat promoter.
Клетки E. coli MKD 3207, трансформированные плазмидой pCCS, выращивают в среде LB, содержащей ампициллин (50 мкг/мл) до плотности OD660 1,8-2,0 при 37оС в течение 18 ч. В качестве контроля используют векторную плазмиду pBR 325 и плазмиду pCMRI-, кодирующие нативный белок САТ под контролем собственного промотора Рcat, как и в гибридном белке. Из 1,5 мл клеточной культуры получают осадок клеток центрифугированием. Осадок суспендируют в 20 мкл буферного раствора, содержащего 50 мМ трис-НСl, рН 6,8, 10% глицерин, 2% SDS, 2% 2 меркаптоэтанол. Суспензию кипятят 5 мин и анализируют с помощью электрофореза в 15% SDS ПААГ. Результаты показывают наличие доминирующей полосы в области молекулярного веса 24 кД. Уровень экспрессии гибридного белка составляет 5% от общих белков бактериальной клетки.Cells E. coli MKD 3207 transformed with plasmid pCCS, grown in medium LB, containing ampicillin (50 ug / ml) to OD 660 1.8-2.0 density at 37 ° C for 18 hours. As a control vector plasmid pBR 325 and plasmid pCMRI - encoding the native CAT protein under the control of the P cat own promoter, as in the fusion protein. From 1.5 ml of cell culture, a cell pellet is obtained by centrifugation. The precipitate was suspended in 20 μl of a buffer solution containing 50 mM Tris-HCl, pH 6.8, 10% glycerol, 2% SDS, 2% 2 mercaptoethanol. The suspension is boiled for 5 minutes and analyzed by electrophoresis in 15% SDS PAGE. The results show the presence of a dominant band in the molecular weight region of 24 kD. The expression level of the hybrid protein is 5% of the total proteins of the bacterial cell.
П р и м е р 4. Выявление соматостатина в клетках E. coli. А. Выделение гибридного белка. PRI me R 4. Identification of somatostatin in E. coli cells. A. Isolation of the fusion protein.
Клетки E. coli MKD 3207, трансформированные плазмидой pCCS, культивируют в среде LВ, содержащей ампициллин (50 мкг/мл) при 37оС в течение 6-7 ч 10 л ферментере до плотности OD550 2,0-2,5. Клетки осаждают центрифугированием 5000 g 10 мин.Cells E. coli MKD 3207 transformed with plasmid pCCS, cultured in LB medium containing ampicillin (50 ug / ml) at 37 ° C for 6-7 h to 10 l fermenter density OD 550 of 2.0-2.5. Cells are pelleted by centrifugation at 5000 g for 10 minutes.
Осадок клеток суспендируют в буфере трис-НСl рН 8,0, содержащем 100 мМ NaCl и 1 мМ ЭДТА из расчета 38 мл буфера на 1 л клеточной культуры. Добавляют лизоцим до конечной концентрации 0,2 мг/мл и инкубируют суспензию во льду. Экстракт замораживают и оттаивают при 37оС в водяной бане. Клетки разрушают ультразвуком. Осадок, включающий водонерастворимый гибридный белок, получают центрифугированием 1200g 5 мин при 4оС, промывают буфером с 0,5% тритоном Х-100 (50 мМ трис-НСl рН 8,0, 10 мМ ЭДТА, 100 мМ NaCl, 0,5% тритон Х-100), повторно центрифугируют и осадок ресуспендируют в первоначальном буфере. Отбирают аликвоты по 10-15 мкл и анализируют 15% SDS-ПААГ электрофорезом. Обнаруживают доминантную полосу в области мол. м. 24 кД, соответствующую гибридному белку и составляющую 70-80% от общих белков осадка.The cell pellet was suspended in Tris-HCl buffer pH 8.0, containing 100 mM NaCl and 1 mM EDTA at the rate of 38 ml of buffer per 1 L of cell culture. Lysozyme is added to a final concentration of 0.2 mg / ml and the suspension is incubated in ice. The extract was frozen and thawed at 37 ° C in a water bath. Cells are destroyed by ultrasound. The precipitate, comprising insoluble fusion protein is obtained by centrifugation 1200g for 5 minutes at 4 ° C, washed in buffer with 0.5% Triton X-100 (50 mM Tris-HCl pH 8.0, 10 mM EDTA, 100 mM NaCl, 0,5 % Triton X-100), centrifuged again and the pellet resuspended in the original buffer. Aliquots of 10-15 μl were selected and analyzed by 15% SDS-PAGE by electrophoresis. Discover a dominant band in the area of the pier. m. 24 kD corresponding to the hybrid protein and constituting 70-80% of the total protein of the sediment.
Б. Получение соматостатина. B. Obtaining somatostatin.
Очищенный по примеру 4А гибридный белок растворяют в буфере 0,2 М трис-НСl рН 8,0, содержащем 6М гуанидинхлорид и 2 мМ ЭДТА. Добавляют 50-кратный молярный избыток дитиотрейтола в расчете на S-S группы гибридного белка и раствор диализуют в течение ночи против 0,01 М NH4HCO3. Образовавшийся преципитат гибридного белка отделяют центрифугированием 1200g 15 мин при +4оС и используют для расщепления бромистым цианом.The fusion protein purified according to Example 4A was dissolved in 0.2 M Tris-HCl pH 8.0 buffer containing 6 M guanidine chloride and 2 mM EDTA. A 50-fold molar excess of dithiothreitol per SS group of the fusion protein was added and the solution was dialyzed overnight against 0.01 M NH 4 HCO 3 . The resulting precipitate was separated by centrifugation fusion protein 1200g for 15 min at 4 ° C and used for cleavage with cyanogen bromide.
Осадок гибридного белка растворяют в 70% муравьиной кислоте и добавляют кристаллический бромистый циан (2 мг/мг белка). Инкубацию проводят при комнатной температуре в течение 20 ч. Полноту гидролизу контролируют с помощью 9-26% SDS-ПААГ электрофореза. The hybrid protein precipitate was dissolved in 70% formic acid and crystalline cyanogen bromide (2 mg / mg protein) was added. Incubation is carried out at room temperature for 20 hours. The completeness of hydrolysis is monitored using 9-26% SDS-PAGE electrophoresis.
Смесь пептидов, образующихся после расщепления бромистым цианом, фракционируют на сефадексе G-50. Идентификацию соматостатина в объединенных в соответствии с хроматографическим профилем фракциях после их предварительного обессоливания проводят с помощью радиоиммунологического анализа, используя наборы фирмы Incstar (США). Фракции, содержащие соматостатин, очищают при помощи обращенно-фазовой хроматографии с использованием колонки "Диасорб" С 16 (4х50 мм, размер зерна - 8 мкм). The mixture of peptides formed after cleavage with cyanogen bromide is fractionated on Sephadex G-50. The identification of somatostatin in the fractions combined according to the chromatographic profile after their preliminary desalination is carried out using radioimmunological analysis using Incstar kits (USA). Fractions containing somatostatin are purified by reverse phase chromatography using a Diasorb C 16 column (4x50 mm, grain size 8 μm).
Пептиды, имеющие иммунореактивность соматостатина, собирают, замораживают, высушивают лиофильно и используют для определения N-концевой аминокислоты при помощи дансилхлорида и аминокислотного анализа. Результаты аминокислотного анализа представлены в таблице. Peptides having somatostatin immunoreactivity are collected, frozen, freeze-dried and used to determine the N-terminal amino acid using dansyl chloride and amino acid analysis. The results of amino acid analysis are presented in the table.
Выход соматостатина составляет 1 мг на 1 л бактериальной культуры. Иммунохимическая чистота препарата по данным радиоиммунологического анализа превышает 85% и соответствует коммерческому препарату фирмы "Sigma" (США). The output of somatostatin is 1 mg per 1 liter of bacterial culture. The immunochemical purity of the drug according to radioimmunological analysis exceeds 85% and corresponds to the commercial drug company "Sigma" (USA).
(56) 1. ЕР N 0001929, кл. C 12 N 15/00, 1979.
(56) 1. EP N 0001929, cl. C 12 N 15/00, 1979.
2. ЕР N 0160190, кл. C 12 N 15/00, 1986. 2. EP N 0160190, class C 12 N 15/00, 1986.
3. ЕР N 0108045, кл. C 12 N 15/00, 1983. 3. EP N 0108045, class C 12 N 15/00, 1983.
4. ЕР N 0036776, кл. C 12 N 15/00, 1981. 4. EP N 0036776, cl. C 12 N 15/00, 1981.
5. ЕР N 0197558, кл. C 12 N 15/00, 1986. 5. EP N 0197558, cl. C 12 N 15/00, 1986.
6. Патент US N 4426437, кл. 435/317, 1984. 6. Patent US N 4426437, cl. 435/317, 1984.
7. СН 662128, кл. C 12 N 15/00, 1987. 7. CH 662128, cl. C 12 N 15/00, 1987.
Claims (2)
- фрагмент плазмидного вектора pBR 325 размером 4860 п. н. , включающий часть гена устойчивости к тетрациклину с сайтом рестрикции Bam HI на 5'-конце, ген устойчивости к ампициллину, часть гена хлорамфениколацетилтрансферазы с полусайтом рестрикции
ScaI на 3'-конце и элиминированным сайтом рестрикции Eco RI;
- синтетический ген соматостатина со стоп-кодоном, фланкированный Eco RI - Bam HI сайтами рестрикции, размером 58 п. н. ;
- фрагмент линкера, содержащий сайт рестрикции Eco RI и фланкированный с 5'-конца нуклеотидной последовательностью GG для сочленения гена соматостатина с
3'-концом гена хлорамфениколацетилтрансферазы;
- генетические маркеры:
- ген Apr - ген устойчивости к ампициллину;
- уникальные сайты рестрикции, расположенные по часовой стрелке от Bam HI сайта: Bam HI, Sal I, Sph I, Nru I, Ava I, Nde I, Ssp I, Pst I, Pm I, Sca I, Eco 0109, Nco I, Eco RI.1. Recombinant plasmid DNA pccS encoding somatostatin-14, size 4920 p. N. containing:
- a fragment of plasmid vector pBR 325 with a size of 4860 bp comprising a part of the tetracycline resistance gene with the Bam HI restriction site at the 5'-end, an ampicillin resistance gene, a part of the chloramphenicolacetyltransferase gene with a restriction half site
ScaI at the 3'-end and the eliminated restriction site Eco RI;
- a synthetic somatostatin gene with a stop codon flanked by Eco RI - Bam HI restriction sites, 58 bp in size. ;
- a linker fragment containing the Eco RI restriction site and flanked from the 5'-end of the GG nucleotide sequence for fusion of the somatostatin gene with
3'-end of the chloramphenicol acetyltransferase gene;
- genetic markers:
- Ap r gene - ampicillin resistance gene;
- unique restriction sites located clockwise from the Bam HI site: Bam HI, Sal I, Sph I, Nru I, Ava I, Nde I, Ssp I, Pst I, Pm I, Sca I, Eco 0109, Nco I, Eco RI.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4921158 RU2009199C1 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Bitter infusion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4921158 RU2009199C1 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Bitter infusion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009199C1 true RU2009199C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21566162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4921158 RU2009199C1 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Bitter infusion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2009199C1 (en) |
-
1991
- 1991-03-26 RU SU4921158 patent/RU2009199C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0155549B1 (en) | Dna encoding human tumor necrosis factor and human tumor necrosis factor polypeptide | |
JPH07108221B2 (en) | Rennin production method | |
JPH0248235B2 (en) | ||
NL8104400A (en) | MICROBIAL PREPARATION OF HUMAN FIBROBLAST INTERFERON. | |
CN88103118A (en) | Expression of human Pre-defatted protein A-I | |
JPH07278195A (en) | Recombinant G-CSF | |
JPH10500565A (en) | Expression plasmid controlled by osmB promoter | |
CN108840951A (en) | A kind of fusion protein and preparation method thereof being made of pig albumin, Porcine interferon-gamma and porcine interferon alpha | |
US5055555A (en) | Purification of G-CSF | |
US5496713A (en) | Process for producing 20 kD human growth hormone | |
US4828988A (en) | Hybrid polypeptides comprising somatocrinine and alpha1 -antitrypsin, method for their production from bacterial clones and use thereof for the production of somatocrinine | |
Tocci et al. | Expression in Escherichia coli of fully active recombinant human IL 1 beta: comparison with native human IL 1 beta. | |
EP0242329B1 (en) | Monoclonal antibodies against interferon-induced human protein in pure form, and test kits containing these antibodies | |
HU218265B (en) | Isolated nucleic acid sequences encoding V-penicillin amidohydrolase from Fusarium oxysporum, containing expression vectors and host cells containing them, and a method for producing the encoded polypeptides. | |
SU1614765A3 (en) | Method of producing recombinant plasmide dna encoding human tumor necrosis factor | |
JP2000503850A (en) | Recombinant expression of S-layer-protein | |
RU2009199C1 (en) | Bitter infusion | |
SU1479005A3 (en) | Method of producing human interleukin | |
US5955307A (en) | Plasmid vector and use thereof for the production of interferon | |
RU2031121C1 (en) | METHOD OF PREPARING OF RECOMBINANT PLASMIDS pC(Sp)nS ENCODING CHIMERIC PROTEIN WITH SOMATOSTATIN SEQUENCE | |
JP3709422B2 (en) | Regulators involved in nitrilase gene expression and genes thereof | |
JPS61149089A (en) | Polypeptide secretion development vector, microorganism transformed with same, and production of polypeptide with microorganism | |
EP0230781B1 (en) | Lymphotoxin gene, method for its production, and lymphotoxin | |
JPH08228788A (en) | Production of thaumatin i analog | |
US5359036A (en) | Growth hormone-like glycoproteins |