RU2350654C2 - Method of mass production of multimeasured mannan-binding lectine - Google Patents
Method of mass production of multimeasured mannan-binding lectine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350654C2 RU2350654C2 RU2007119570/13A RU2007119570A RU2350654C2 RU 2350654 C2 RU2350654 C2 RU 2350654C2 RU 2007119570/13 A RU2007119570/13 A RU 2007119570/13A RU 2007119570 A RU2007119570 A RU 2007119570A RU 2350654 C2 RU2350654 C2 RU 2350654C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mbl
- protein
- recombinant human
- cells
- binding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к разработке способа, посредством которого возможно массовое производство мультимерного рекомбинантного маннозосвязывающего лектина человека (rhMBL).The present invention relates to the development of a method by which mass production of a multimeric recombinant mannose-binding human lectin (rhMBL) is possible.
Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Маннозосвязывающий лектин (здесь и далее обозначаемый как «MBL») представляет собой белок сыворотки, являющийся элементом врожденного иммунитета (генетически предетерминированного иммунитета). Молекулярная масса MBL составляет 32 кДа. MBL состоит из C-концевого углеводраспознающего домена (CRD), коллагенового домена и богатой цистеином области на N-конце. Три молекулы MBL формируют комплекс посредством образования тройной спирали, используя коллагеновые домены, и затем вплоть до 6 комплексов могут объединяться вместе при помощи межмолекулярной дисульфидной связи (-s-s-) между остатками цистеинов на N-конце, приводя к образованию мультимерной молекулы MBL, состоящей из вплоть до 18 молекул MBL.Mannose-binding lectin (hereinafter referred to as “MBL”) is a serum protein that is an element of innate immunity (genetically determined immunity). The molecular weight of MBL is 32 kDa. MBL consists of a C-terminal carbohydrate recognition domain (CRD), a collagen domain, and a cysteine-rich region at the N-terminus. Three MBL molecules form a complex through the formation of a triple helix using collagen domains, and then up to 6 complexes can be combined together via an intermolecular disulfide bond (-ss-) between cysteine residues at the N-terminus, leading to the formation of a multimeric MBL molecule consisting of up to 18 MBL molecules.
Олигомерная форма MBL может формировать комплекс с другими белками, такими как ассоциированные с MBL сериновые протеазы (MBSP-1, MASP-2 или MASP -3) или ассоциированный с MBL белок (Map19). Хотя общая молекулярная структура и функция MBL, вовлеченного в активацию комплемента, сходны с C1q, который является первым компонентом системы комплемента, в отличие от C1q MBL активирует систему комплемента, расщепляя C4 и C2. Такой процесс активации комплемента, называемый лектинзависимый путь, осуществляется при помощи ассоциированной с MBL сериновой протеазы, активируемой при связывании MBL с микроорганизмом. Активация системы комплемента посредством MBL является одной из функций MBL в первичной защите от микробной инфекции, до того как появляется адаптивный иммунный ответ. Связывание MBL с микроорганизмом посредством углеводораспознающих доменов (CRD), которые распознают уникальные паттерны гликозилирования на поверхностном белке микроорганизма, является необходимым условием активации комплемента. Связывание MBL с микроорганизмом активирует ассоциированные с MBL предшественники сериновых протеаз, MASP-1 и MASP-2, приводя к расщеплению C4 и C2 системы комплемента, приводящему к образованию C4b2a и C3b. Некоторые из белков, образующихся при активации комплемента, непосредственно присоединяются к поверхности микроорганизма как опсонин, и MBL может также функционировать как опсонин, чтобы более эффективно осуществить фагоцитоз связанных с MBL микроорганизмов фагоцитами. Некоторые активированные белки комплемента непосредственно лизируют проникающие микроорганизмы, образуя мембраноатакующий комплекс (MAC), и другие белковые фрагменты комплемента, полученные в ходе процесса активации, способствуют выделению цитокина, вызывающего воспаление.The oligomeric form of MBL can form a complex with other proteins, such as MBL-associated serine proteases (MBSP-1, MASP-2 or MASP -3) or an MBL-associated protein (Map19). Although the overall molecular structure and function of the MBL involved in complement activation is similar to C1q, which is the first component of the complement system, unlike C1q, the MBL activates the complement system, splitting C4 and C2. This complement activation process, called the lectin-dependent pathway, is carried out using the MBL-associated serine protease, which is activated by binding MBL to the microorganism. Activation of the complement system via MBL is one of the functions of MBL in the primary defense against microbial infection before an adaptive immune response appears. The binding of MBL to the microorganism via carbohydrate recognition domains (CRD), which recognize unique glycosylation patterns on the surface protein of the microorganism, is a necessary condition for complement activation. The binding of MBL to the microorganism activates the MBL-associated precursors of serine proteases, MASP-1 and MASP-2, leading to the cleavage of the C4 and C2 complement system, leading to the formation of C4b2a and C3b. Some of the proteins produced by complement activation directly attach to the surface of the microorganism as opsonin, and MBL can also function as opsonin to more efficiently carry out the phagocytosis of MBL-associated microorganisms by phagocytes. Some activated complement proteins directly lyse penetrating microorganisms to form a membrane-attacking complex (MAC), and other protein fragments of complement obtained during the activation process contribute to the release of the cytokine, which causes inflammation.
В предыдущих сообщениях описана экспрессия гена MBL в различных клетках, таких как клетки CHO, клетки гепатомы HLF или клетки HEK293-EBNA. В частности, уровень экспрессии в клетках CHO был очень высокий, но продуцируемый MBL в основном представлял собой мономеры или димеры (Katsuki Ohtani et al., J. Immunol. Methods, 222: 135-144, 1999). В клетках HEK293-EBNA осуществлялась продукция олигомерной формы MBL, но общая продуктивность составляла менее чем 1 мкг/мл (T. Vorup-Jensen et al, International Immunopharmacology, 1: 677-687, 2001). Продукция олигомерной формы MBL чрезвычайно важна, поскольку мономеры и димеры, состоящие из 3 субъединиц и 6 субъединиц соответственно, обладают небольшими, если таковые вообще имеются, активностями. Также важный вопрос в разработке фармацевтического продукта из MBL - получить клеточную линию-суперпродуцент, так как он необходим в количестве нескольких миллиграмм.Previous reports have described the expression of the MBL gene in various cells, such as CHO cells, HLF hepatoma cells, or HEK293-EBNA cells. In particular, the expression level in CHO cells was very high, but the MBL produced was mainly monomers or dimers (Katsuki Ohtani et al., J. Immunol. Methods, 222: 135-144, 1999). In the HEK293-EBNA cells, the oligomeric form of MBL was produced, but the total productivity was less than 1 μg / ml (T. Vorup-Jensen et al, International Immunopharmacology, 1: 677-687, 2001). The production of the oligomeric form of MBL is extremely important, as monomers and dimers consisting of 3 subunits and 6 subunits, respectively, have small, if any, activities. Another important issue in the development of a pharmaceutical product from MBL is to obtain a super-producer cell line, since it is needed in the amount of several milligrams.
MBL также может играть важную роль в адаптивном иммунитете. Клетки, вовлеченные в фагоцитоз, такие как нейтрофилы и макрофагы, играют важную роль в удалении проникающих чужеродных микроорганизмов посредством фагоцитоза. В дополнение к этому макрофаг является антигенпрезентирующей клеткой (APC), которая активирует T-клетки, приводя к индукции приобретенного иммунного ответа. Следовательно, мультимерный MBL, вовлеченный в активацию системы комплемента как опсонин, играет важную роль не только в первичной защите в качестве компонента врожденной иммунной системы, но также и в индукции приобретенных иммунных ответов.MBL can also play an important role in adaptive immunity. Cells involved in phagocytosis, such as neutrophils and macrophages, play an important role in the removal of penetrating foreign microorganisms through phagocytosis. In addition, the macrophage is an antigen presenting cell (APC) that activates T cells, leading to the induction of an acquired immune response. Therefore, multimeric MBL, involved in the activation of the complement system as opsonin, plays an important role not only in primary defense as a component of the innate immune system, but also in the induction of acquired immune responses.
Количество MBL в сыворотке человека изменяется в зависимости от индивидуумов, находясь в диапазоне от 50 нг/мл до нескольких мкг/мл вследствие генетической изменчивости гена MBL. Например, если произошла точечная мутация в кодоне 52, 54 или 57 экзона 1 гена MBL, молекулы MBL не образуют олигомерные формы, приводя к появлению нефункциональных меньших комплексов, состоящих не более чем из 3 молекул MBL. Если мутация происходит в промоторных областях гена MBL, уровень экспрессии MBL уменьшается, приводя к значительному изменению уровня MBL в крови среди пораженных людей. В основном, те младенцы или пациенты с нейтропенией, у которых уровень MBL ниже определенного уровня, обладают слабым имммунитетом, становясь в высокой степени подверженными микробным инфекциям (Sumiya, M. et al., Lancet, 337: 1569-1570, 1991; Summerfield, J. A. et al., Lancet, 345: 886, 1995; Garred, P. et al., Lancet, 346: 941, 1995; Summerfield, J. et al., Br. Med. J., 314: 1229, 1997; Mullighan, C. G. et al., Scand. J. Immunol, 51: 111-122, 2000; Nefh, O. et al., Lancet, 358: 614-618, 2001; Peterslund, N. A. et al., Lancet, 358: 637-638, 2001; Mullighan C. G. et al., Blood, 99: 3524-3529, 2002).The amount of MBL in human serum varies depending on the individuals, ranging from 50 ng / ml to several μg / ml due to the genetic variation of the MBL gene. For example, if a point mutation occurs in codon 52, 54 or 57 of
Согласно исследованию пациентов с хроническим вирусом гепатита В уровень MBL в крови является важным фактором при прогнозировании развития заболевания (Hakozaki Y. et al., Liver 22, 29-34, 2002). В частности, среди пациентов, у которых развивалась скоротечная печеночная недостаточность при хронической инфекции вирусом гепатита B, смертность пациентов, у которых уровень MBL в крови находился свыше 3 мкг/мл, составляла 0%, тогда как у пациентов, у которых уровень MBL в крови составлял 1,5 мкг/мл и ниже 0,5 мкг/мл, смертность составляла 58% и более чем 80% соответственно. Данное исследование показывает значительную взаимосвязь между уровнем MBL в крови и смертностью пациентов с инфекционным заболеванием. Данное исследование также предполагает, что добавление MBL пациентам с низким уровнем или отсутствием MBL может быть благоприятным.According to a study of patients with chronic hepatitis B virus, the level of MBL in the blood is an important factor in predicting the development of the disease (Hakozaki Y. et al., Liver 22, 29-34, 2002). In particular, among patients who developed transient liver failure during chronic hepatitis B virus infection, the mortality rate in patients with blood MBL levels above 3 μg / ml was 0%, while in patients with blood MBL levels was 1.5 μg / ml and below 0.5 μg / ml, mortality was 58% and more than 80%, respectively. This study shows a significant relationship between blood MBL and mortality in patients with an infectious disease. This study also suggests that adding MBL to patients with low or no MBL may be beneficial.
Для того чтобы рекомбинантный MBL можно было использовать в качестве терапевтического средства, рекомбинантный белок MBL необходимо производить в большом количестве по разумной цене в форме активных олигомерных молекул. В отличие от цитокинов он необходим в количестве нескольких миллиграмм для пациента при каждом приеме. Например, объем крови человека в среднем составляет приблизительно 5 литров, что требует 25 мг для получения 5 мкг/мл MBL. Принимая во внимание объем других жидкостей тела, может потребоваться намного большее количество при каждом приеме. Поэтому представляло собой крайне важную проблему при разработке коммерческого продукта MBL, что создается не только рекомбинантная клеточная линия суперпродуцент, но также клеточная линия, которая продуцирует активные формы полимерного MBL.In order for the recombinant MBL to be used as a therapeutic agent, the recombinant MBL protein must be produced in large quantities at a reasonable price in the form of active oligomeric molecules. Unlike cytokines, it is needed in the amount of several milligrams for the patient at each dose. For example, human blood volume averages about 5 liters, which requires 25 mg to produce 5 μg / ml MBL. Considering the volume of other body fluids, a much larger amount may be required at each dose. Therefore, it was an extremely important problem in developing a commercial MBL product that not only a recombinant superproducer recombinant cell line is created, but also a cell line that produces active forms of polymer MBL.
Таким образом, авторы настоящего изобретения прилагали все усилия, чтобы создать рекомбинантную клеточную линию, которая могла бы продуцировать MBL в промышленном масштабе и, в то же самое время, которая могла бы продуцировать функционально активную олигомерную форму MBL, которая способна активировать систему комплемента, специфически связываясь с гликопротеинами, связывающими MBL, в присутствии MASP. В результате данных усилий авторы настоящего изобретения подготовили данное изобретение, утверждая, что активный rhMBL, подходящий для терапевтического применения, можно продуцировать в промышленном масштабе в форме мультимерного полимера в клеточной линии СНО, трансфицированной клонирующим вектором, содержащим полинуклеотид, кодирующий последовательность rhMBL.Thus, the authors of the present invention made every effort to create a recombinant cell line that could produce MBL on an industrial scale and, at the same time, that could produce a functionally active oligomeric form of MBL that was able to activate the complement system by specifically binding with MBL binding glycoproteins in the presence of MASP. As a result of these efforts, the inventors of the present invention prepared the invention, stating that active rhMBL suitable for therapeutic use can be produced on an industrial scale in the form of a multimeric polymer in a CHO cell line transfected with a cloning vector containing a polynucleotide encoding the rhMBL sequence.
Описание чертежейDescription of drawings
Фиг.1 представляет собой схематическое изображение, показывающее генетическую карту плазмидного вектора pMSG-MBL.Figure 1 is a schematic diagram showing the genetic map of the plasmid vector pMSG-MBL.
Фиг.2A и Фиг.2B представляют собой изображения MBL, продуцируемого рекомбинантной клеточной линией CHO, CHO MBL/D1-3, которая трансформирована pMSG-MBL. Фиг.2A представляет собой вид анализа SDS-PAGE и на фиг.2B показан вид анализа вестерн-блоттом, с использованием специфичного для MBL моноклонального антитела.2A and 2B are images of MBL produced by the recombinant CHO cell line, CHO MBL / D1-3, which is transformed with pMSG-MBL. Fig. 2A is a view of an SDS-PAGE assay, and Fig. 2B shows a Western blot assay using an MBL-specific monoclonal antibody.
Фиг.3 представляет собой фотографию с электронного микроскопа, демонстрирующую олигмерные формы MBL. Четко видны олигмерные молекулы MBL, состоящие из 2, 3, 4, 5 и 6 тримерных субъединиц MBL.Figure 3 is an electron microscope photograph showing oligomeric forms of MBL. The oligomeric MBL molecules consisting of 2, 3, 4, 5, and 6 trimeric subunits of MBL are clearly visible.
Фиг.4 представляет собой фотографию с электронного микроскопа, демонстрирующую комплекс рекомбинантного белка MBL и золотой наночастицы, покрытой pre-S, в присутствии иона кальция.Figure 4 is an electron microscope photograph showing a complex of recombinant MBL protein and a gold nanoparticle coated with pre-S in the presence of a calcium ion.
На фиг.5A и фиг.5B показано, что rhMBL специфически связывается с pre-S, гликопротеином или маннаном с активностью, количественно схожей с природным MBL.FIGS. 5A and 5B show that rhMBL specifically binds to pre-S, glycoprotein, or mannan with activity quantitatively similar to natural MBL.
На фиг.6 показана относительная связывающая способность больших полимерных форм MBL и меньших форм, состоящих, в основном, из мономеров и димеров трехмерных субъединиц. Меньшие формы обладают небольшой, если таковая вообще имеется, связывающей способностью.Figure 6 shows the relative binding capacity of large polymeric forms of MBL and smaller forms, consisting mainly of monomers and dimers of three-dimensional subunits. Smaller forms have a small, if any, binding ability.
На фиг.7 показано сравнение способности активировать C4 больших форм и меньших форм rhMBL.7 shows a comparison of the ability to activate C4 large forms and smaller forms of rhMBL.
На фиг.8 показано, что rhMBL специфически связывается с различными микроорганизмами.On Fig shows that rhMBL specifically binds to various microorganisms.
На фиг.9 показано, что rhMBL ингибирует инфицирование эмбриональных клеток почек обезьян (FRhK-4) SARS-CoV.Figure 9 shows that rhMBL inhibits the infection of fetal monkey kidney cells (FRhK-4) SARS-CoV.
Фиг.10 представляет собой ряд изображений фазово-контрастного микроскопа, показывающих клетки FRhk-4, инфицированные SARS-CoV. Без обработки rhMBL клетки выглядят нездоровыми, тогда как с MBL присутствуют здоровые клетки.10 is a series of phase contrast microscope images showing FRhk-4 cells infected with SARS-CoV. Without rhMBL treatment, cells look unhealthy, while healthy cells are present with MBL.
Фиг.11 представляет собой схематическое изображение, показывающее диагностический набор, полученный с использованием рекомбинантного MBL человека.11 is a schematic view showing a diagnostic kit obtained using recombinant human MBL.
ОписаниеDescription
Цель изобретенияThe purpose of the invention
Цель настоящего изобретения заключается в конструировании клеточной линии СНО, которая трансфицирована вектором, содержащим кодирующую полинуклеотидную последовательность MBL человека, с целью продуцирования функционально активной олигомерной формы MBL в большом количестве, которое будет использоваться с коммерческой целью.An object of the present invention is to construct a CHO cell line that is transfected with a vector containing the human MBL polynucleotide coding sequence to produce a large quantity of the functionally active oligomeric form of MBL, which will be used commercially.
Дополнительно цель настоящего изобретения заключается в создании способа очистки rhMBL от среды культивирования рекомбинантной клеточной линии СНО.Additionally, the purpose of the present invention is to provide a method for purification of rhMBL from the culture medium of the recombinant CHO cell line.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
В настоящем изобретении предлагается экспрессирующий вектор pMSG-MBL, содержащий последовательность кодирующей области rhMBL, представленной на карте плазмиды на фиг.1.The present invention provides an expression vector pMSG-MBL containing the sequence of the coding region of rhMBL presented on the map of the plasmid in figure 1.
В настоящем изобретении также предлагается линия клеток-хозяев, трансфицированная экспрессирующим вектором.The present invention also provides a host cell line transfected with an expression vector.
В настоящем изобретении дополнительно предлагается способ массового производства мультимерного рекомбинантного MBL в соответствии со следующими стадиями:The present invention further provides a method for mass production of multimeric recombinant MBL in accordance with the following steps:
(1) получение клеток-хозяев, трансфицированных экспрессирующим вектором, содержащим последовательность кодирующей область MBL человека;(1) obtaining host cells transfected with an expression vector containing a sequence encoding a human MBL region;
(2) продукция рекомбинантного MBL человека клеточной линией, трансформированной экспрессирующим вектором с последовательностью, кодирующей область MBL человека, в системе культивирования; и(2) production of recombinant human MBL by a cell line transformed with an expression vector with a sequence encoding a region of human MBL in a culture system; and
(3) очистка рекомбинантного MBL человека, полученного на стадии (2).(3) purification of recombinant human MBL obtained in stage (2).
В настоящем изобретении также предлагается набор для определения рекомбинантного MBL человека, включающий i) твердофазную подложку с тестовой линией и контрольной линией, где мышиные антитела против маннозосвязывающего лектина человека фиксированы в тестовой линии и антитела против IgG мыши или антитела против pre-S фиксированы в контрольной линии; ii) подложку для красителя с сорбированным конъюгатом с красителем и соединенную с нижней частью твердофазной подложки, где, если в контрольной линии фиксированы антитела против IgG мыши, конъюгат с красителем представляет собой конъюгат мышиных антител против маннозосвязывающего лектина человека и золота и если в контрольной линии фиксированы антитела против pre-S, конъюгат с красителем представляет собой конъюгат pre-S и золота; и iii) подложку образца, соединенную с нижней частью подложки с красителем, на которую загружают образец.The present invention also provides a kit for determining recombinant human MBL, comprising i) a solid phase support with a test line and a control line, where murine anti-mannos-binding human lectin antibodies are fixed in the test line and mouse anti-mouse IgG antibodies or pre-S antibodies are fixed in the control line ; ii) a dye substrate with an adsorbed dye conjugate and connected to the bottom of the solid phase substrate, where if the anti-mouse IgG antibodies are fixed in the control line, the dye conjugate is a conjugate of mouse antibodies against mannos-binding human and gold lectins and if fixed in the control line anti-pre-S antibodies; the dye conjugate is a pre-S and gold conjugate; and iii) a sample substrate connected to the bottom of the dye substrate onto which the sample is loaded.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В настоящем изобретении предлагается экспрессирующий вектор pMSG-MBL, содержащий полинуклеотид, кодирующий rhMBL, представленный на карте плазмиды на фиг.1, которого достаточно для экспрессии олигомерного рекомбинантного MBL человека, который может активировать систему комплемента, специфически связываясь со связывающим MBL гликопротеином в присутствии ассоциированных с MBL сериновых протеаз.The present invention provides an expression vector pMSG-MBL containing a polynucleotide encoding rhMBL shown on the plasmid map of FIG. 1, which is sufficient for expression of a human oligomeric recombinant MBL that can activate the complement system by specifically binding to MBL binding glycoprotein in the presence of MBL serine proteases.
В предпочтительном осуществлении настоящего изобретения кДНК MBL человека (Gene Bank NM_000242) встраивали в вектор pMSG (№ доступа: KCCM (Корейский центр микроорганизмов) 10202), содержащий MAR-элемент (элемент сайта связывания с ядерным матриксом) гена бета-глобина, поли-A вируса SV40 и комплекс терминатора транскрипции гена гастрина, что привело к созданию конструкции уникального вектора, обозначенного pMSG - MBL.In a preferred embodiment of the present invention, human MBL cDNAs (Gene Bank NM_000242) were inserted into the pMSG vector (Access No: KCCM (Korea Center for Microorganisms) 10202) containing the MAR element (nuclear matrix binding site element) of the beta-globin gene, poly-A SV40 virus and gastrin gene transcription terminator complex, which led to the creation of a unique vector designation designated pMSG - MBL.
В настоящем изобретении также предлагаются клетки-хозяева, трансфицированные экспрессирующим вектором, содержащим полинуклеотид, кодирующий rhMBL, которых достаточно для экспрессии рекомбинантного MBL человека, который способен активировать систему комплемента, специфически связываясь с гликопротеином на поверхности микроорганизмов в присутствии ассоциированных с MBL сериновых протеаз.The present invention also provides host cells transfected with an expression vector containing a polynucleotide encoding rhMBL, which is sufficient for expression of a recombinant human MBL that is capable of activating the complement system by specifically binding to a glycoprotein on the surface of microorganisms in the presence of MBL-associated serine proteases.
Клетки-хозяева, используемые в настоящем изобретении, представляют собой, в основном, клетки животных и, предпочтительно, выбраны из группы, состоящей из клеток CHO (яичника китайского хомячка), гепатоцитов, клеток HEK (эмбриональной почки человека) и т.д.The host cells used in the present invention are mainly animal cells and are preferably selected from the group consisting of CHO cells (Chinese hamster ovary), hepatocytes, HEK cells (human fetal kidney), etc.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения трансформант получали встраивая клонирующий вектор pMSG-MBL, содержащий полинуклеотид, кодирующий rhMBL, которого достаточно для экспрессии рекомбинантного MBL человека, способного активировать систему комплемента, специфически связываясь с гликопротеином на поверхности микроорганизмов в присутствии ассоциированных с MBL сериновых протеаз, в линию клеток-хозяев, такую как клетки CHO, и затем адаптируя трансформанты к условиям с MTX (метотрексатом) приводящему к селекции трансформанта, который способен экспрессировать в большом количестве белок rhMBL в виде мультимерного полимера. Выбранный трансформант обозначили MBL D1-3 (клеточная линия CHO) и депонировали в Корейскую коллекцию типовых культур, Тэджон, Корея 16 мая 2003 (№ доступа: KCTC 10472BP).In a preferred embodiment of the present invention, a transformant was prepared by inserting a pMSG-MBL cloning vector containing a polynucleotide encoding rhMBL, which is sufficient for expression of a recombinant human MBL capable of activating the complement system by specifically binding to a glycoprotein on the surface of microorganisms in the presence of MBL-associated serine proteases in a host cell line, such as CHO cells, and then adapting the transformants to conditions with MTX (methotrexate) leading to selection of transformers manta, which is able to express in large quantities the rhMBL protein as a multimeric polymer. The selected transformant was designated MBL D1-3 (CHO cell line) and deposited with the Korean Type Culture Collection, Daejeon, Korea May 16, 2003 (Access No: KCTC 10472BP).
Рекомбинантный MBL человека, продуцируемый трансформантом, описанным в настоящем изобретении, находится, в основном, в виде мультимерной формы, которая подобна природному MBL из крови человека. Клеточная линия, полученная в настоящем изобретении, продуцировала, в основном, функционально активную мультимерную форму MBL и показала высокий уровень экспрессии, обеспечивая возможность использовать трансформированную клеточную линию CHO для получения в больших количествах функционально активного белка rhMBL.The recombinant human MBL produced by the transformant described in the present invention is mainly in the form of a multimeric form, which is similar to natural MBL from human blood. The cell line obtained in the present invention produced mainly a functionally active multimeric form of MBL and showed a high level of expression, making it possible to use the transformed CHO cell line to obtain large quantities of functionally active rhMBL protein.
В настоящем изобретении дополнительно предлагается способ получения рекомбинантного MBL человека, включающий следующие стадии:The present invention further provides a method for producing recombinant human MBL, comprising the following steps:
(1) Способ получения клеток-хозяев, трансфицированных конструкцией ДНК, включающей клонирующий вектор, содержащий полинуклеотид, кодирующий rhMBL, которого достаточно для экспрессии рекомбинантного MBL человека, способного активировать систему комплемента, специфически связываясь с гликопротеином на поверхности микроорганизмов в присутствии ассоциированных с MBL сериновых протеаз.(1) A method for producing host cells transfected with a DNA construct comprising a cloning vector containing a polynucleotide encoding rhMBL that is sufficient for expression of a recombinant human MBL capable of activating the complement system by specifically binding to a glycoprotein on the surface of microorganisms in the presence of MBL-associated serine proteases .
(2) Способ получения рекомбинантного MBL человека посредством экспрессии полинуклеотида, кодирующего MBL человека, в клетке животного и из клетки, применяя массивную систему культуры клеток.(2) A method for producing recombinant human MBL by expressing a polynucleotide encoding a human MBL in and from an animal cell using a massive cell culture system.
(3) Способ очистки рекомбинантного MBL, полученного на стадии (2).(3) A purification method for the recombinant MBL obtained in step (2).
В частности, использование характеров связывания MBL с гликопротеином на стадии (1) и связывающего MBL гликопротеина, примерами которого являются гликозилированный белок оболочки вируса, содержащий pre-S HBV, гликозилированный бактериальный белок, гликозилированный грибковый белок и синтетический гликопротеин.In particular, the use of MBL-glycoprotein binding patterns in step (1) and MBL-binding glycoprotein, examples of which are a glycosylated viral envelope protein containing pre-S HBV, a glycosylated bacterial protein, a glycosylated fungal protein, and a synthetic glycoprotein.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения стадия продуцирования рекомбинантного MBL на стадии (2) характеризуется стадиями суспензионного культивирования клеток в бессывороточной/безбелковой среде и пересевания таких клеток, хорошо приспособленных к бессывороточной/безбелковой среде для того, чтобы постепенно увеличивать продукцию, приводя к получению в большом количестве белка rhMBL в форме мультимерного полимера.In a preferred embodiment of the present invention, the recombinant MBL production step of step (2) is characterized by the steps of suspension culturing cells in a serum-free / protein-free medium and inoculating such cells well adapted to serum-free / protein-free medium in order to gradually increase production, resulting in a large the amount of rhMBL protein in the form of a multimeric polymer.
На стадии (3) рекомбинантный белок MBL очищали от среды культивирования трансформантов гена MBL, используя анионообменную хроматографию и связывающую способность MBL относительно pre-S вируса гепатита B. Способ очищения MBL состоит из следующих стадий: (a) разделения образцов, содержащих мультимерный рекомбинантный MBL человека с использованием анионообменной хроматографии; (b) подготовки колонки путем заполнения ее субстратом, на котором иммобилизован pre-S вируса гепатита B; (c) специфического захвата рекомбинантных MBL на иммобилизованном pre-S вируса гепатита B при прохождении через колонку образца, содержащего рекомбинантные белки MBL в присутствии ионов кальция, после уравновешивания колонки буфером, содержащим ионы кальция; и (d) элюирования рекомбинантных белков MBL добавлением буферного раствора с дополнением EDTA или EGTA к колонке, на которой захватывался рекомбинантный MBL на стадии (c).In step (3), the recombinant MBL protein was purified from the culture medium of the MBL gene transformants using anion exchange chromatography and MBL binding capacity for pre-S of hepatitis B. The MBL purification method consists of the following steps: (a) separating samples containing multimeric recombinant human MBL using anion exchange chromatography; (b) preparing the column by filling it with a substrate on which pre-S of hepatitis B virus is immobilized; (c) specific capture of recombinant MBLs on immobilized pre-S hepatitis B virus when passing through a column of a sample containing recombinant MBL proteins in the presence of calcium ions, after equilibrating the column with a buffer containing calcium ions; and (d) eluting the recombinant MBL proteins by adding a buffer solution supplemented with EDTA or EGTA to the column on which the recombinant MBL was captured in step (c).
На стадии (a) использовали вещество, которое обычно используют для анионообменной хроматографии, и Q-сефароза представляла собой одно из таких используемых веществ для колонки. Образец, содержащий белки MBL в виде мономера или димера, разделяли в присутствии 150 - 200 мМ NaCl, и другую порцию, содержащую высокомолекулярный белок MBL в виде сополимера, элюировали в присутствии 350 - 400 мМ NaCl.In step (a), a substance was used that is commonly used for anion exchange chromatography, and Q-Sepharose was one of such column materials used. A sample containing MBL proteins as a monomer or dimer was separated in the presence of 150-200 mM NaCl, and another portion containing a high molecular weight MBL protein as a copolymer was eluted in the presence of 350-400 mM NaCl.
На стадии (b) использовали субстрат, который обычно используют для аффинной хроматографии, и сефароза представляла собой один из обычно используемых субстратов.In step (b), a substrate was used, which is usually used for affinity chromatography, and Sepharose was one of the commonly used substrates.
На стадии (c) уравновешивание колонки проводили добавляя буферный раствор или такой же раствор, как используемый для аффинного связывания рекомбинантного MBL и pre-S вируса гепатита В. Связывание рекомбинантного MBL с pre-S вируса гепатита В предпочтительно проводили в присутствии ионов кальция и тогда концентрация кальция составляла предпочтительно 2 - 20 мМ. Образец, содержащий рекомбинантный белок, может представлять собой супернатант, полученный из среды культивирования клетки-трансформанта, продуцирующей MBL или раствор MBL, элюированный с колонки фракционирования MBL, упомянутой выше.In step (c), column balancing was performed by adding a buffer solution or the same solution as used for the affinity binding of recombinant MBL and pre-S hepatitis B virus. The binding of recombinant MBL with pre-S hepatitis B virus was preferably carried out in the presence of calcium ions and then the concentration calcium was preferably 2 to 20 mm. The sample containing the recombinant protein may be a supernatant obtained from a culture medium of a transformant cell producing MBL or an MBL solution eluted from the MBL fractionation column mentioned above.
На стадии (d) элюирование белка rhMBL проводили используя буферный раствор EDTA или EGTA при отсутствии ионов кальция. Буферный раствор может представлять собой раствор, содержащий EDTA или EGTA в концентрации 2 - 10 мМ, например дистиллированную воду или буфер Tris-Cl, pH 7,4.In step (d), elution of the rhMBL protein was performed using EDTA or EGTA buffer solution in the absence of calcium ions. The buffer solution may be a solution containing 2 to 10 mM EDTA or EGTA, for example, distilled water or Tris-Cl buffer, pH 7.4.
Элюент, полученный на стадии (d), лиофилизировали или диализировали перед лиофилизацией, приводя к получению очищенного рекомбинантного белка MBL.The eluent obtained in step (d) was lyophilized or dialyzed before lyophilization, resulting in a purified recombinant MBL protein.
Способ очистки белка rhMBL по настоящему изобретению также применим для очистки MBL, полученного из природных биологических образцов, в дополнение к рекомбинантному белку MBL, полученному из трансформанта. Биологический образец может представлять собой в качестве примера кровь, плазму или сыворотку.The rhMBL protein purification method of the present invention is also applicable for purification of MBL obtained from natural biological samples, in addition to the recombinant MBL protein obtained from transformant. A biological sample may be exemplified by blood, plasma, or serum.
В настоящем изобретении также предлагается набор для определения рекомбинантного MBL человека, включающий: i) твердофазную подложку, содержащую тестовую линию и контрольную линию, где мышиные антитела против маннозосвязывающего лектина человека фиксированы в тестовой линии и антитела против IgG мыши или антитела против pre-S фиксированы в контрольной линии; ii) подложку красителя с адсорбированным конъюгатом с красителем и соединенную с нижней частью твердофазной подложки, где, если в контрольной линии фиксированы антитела против IgG мыши, то конъюгат с красителем представляет собой конъюгат мышиных антител против маннозосвязывающего лектина человека и золота и если в контрольной линии фиксированы антитела против pre-S, конъюгат с красителем представляет собой конъюгат pre-S и золота; и iii) подложку для образца, соединенную с нижней частью подложки красителя, в которую загружают образец.The present invention also provides a kit for determining recombinant human MBL, comprising: i) a solid phase support comprising a test line and a control line, where murine anti-mannos-binding human lectin antibodies are fixed in the test line and mouse anti-mouse IgG antibodies or pre-S antibodies are fixed in control line; ii) a dye substrate with an adsorbed dye conjugate and connected to the bottom of the solid phase substrate, where if the anti-mouse IgG antibodies are fixed in the control line, the dye conjugate is a conjugate of mouse antibodies against human and gold mannose-binding lectin and if fixed in the control line anti-pre-S antibodies; the dye conjugate is a pre-S and gold conjugate; and iii) a sample substrate connected to the bottom of the dye substrate into which the sample is loaded.
В настоящем изобретении нитроцеллюлозную мембрану, поливинилидендифторид (PVDF) и нейлоновую мембрану можно использовать в качестве твердофазной подложки. В качестве подложки с красителем можно использовать, но не ограничиваясь этим, полиэстер, стекловолокно и т.д.In the present invention, a nitrocellulose membrane, polyvinylidene difluoride (PVDF) and a nylon membrane can be used as a solid phase support. As a substrate with a dye, you can use, but not limited to, polyester, fiberglass, etc.
В настоящем изобретении также предлагается способ получения набора для определения рекомбинантного MBL человека, включающий следующие стадии:The present invention also provides a method for preparing a kit for determining recombinant human MBL, comprising the following steps:
(1) приготовления конъюгатов с красителем посредством связывания антител против маннозосвязывающего лектина человека или белка pre-S с золотыми частицами;(1) preparing conjugates with a dye by binding antibodies against a mannose-binding human lectin or a pre-S protein with gold particles;
(2) сорбирования конъюгатов с красителем на подложку для красителя;(2) sorbing dye conjugates onto a dye substrate;
(3) связывания антител против маннозосвязывающего лектина человека с твердофазной подложкой в тестовой линии и антител против pre-S человека с твердофазной подложкой в контрольной линии, если конъюгаты с красителем представляют собой золотые частицы с антителами против маннозосвязывающего лектина человека, или связывания антител против pre-S с твердофазной подложкой в качестве контрольной линии, если конъюгаты с красителем представляют собой золотые частицы с мышиными антителами против MBL человека; и(3) binding of anti-mannose-binding human lectin antibodies to the solid phase support in the test line and anti-human pre-S antibodies to the solid-phase support in the control line, if the dye conjugates are gold particles with anti-human mannose-binding lectin antibodies, or binding of anti-pre- S with a solid phase support as a control line, if the dye conjugates are gold particles with murine antibodies against human MBL; and
(4) присоединения подложки для образца и подложки с красителем к нижней части твердофазной подложки.(4) attaching the substrate for the sample and the substrate with the dye to the bottom of the solid phase substrate.
В настоящем изобретении белки pre-S или антитела против MBL человека можно использовать, но не ограничиваясь этим, в качестве конъюгата с красителем.In the present invention, pre-S proteins or antibodies against human MBL can be used, but not limited to, as a dye conjugate.
В настоящем изобретении также предлагается способ определения MBL с использованием набора для определения MBL, который включает следующие стадии:The present invention also provides a method for determining MBL using the MBL determination kit, which comprises the following steps:
(1) нанесения образца, содержащего MBL, на подложку с красителем, соединенную с нижней частью твердофазной подложки; и(1) applying a sample containing MBL to a dye substrate connected to the bottom of the solid phase substrate; and
(2) подтверждения того, что антитела связываются с тестовой линией и контрольной линией твердофазной подложки.(2) confirming that the antibodies bind to the test line and the control line of the solid phase support.
Рекомбинантный MBL человека по настоящему изобретению похож на природную форму, очищенную из крови человека. Он представляет собой олигомерные формы, и он активен в отношении связывания с микроорганизмом, таким образом активируя систему комплемента. И высокий уровень получения продукта (50 мкг/миллион клеток/день) обеспечивает коммерческое производство функционально активного MBL для разработки нового продукта. Таким образом, полученный rhMBL можно эффективно использовать для лечения индивидуума, инфецированного вирусом, бактериями или грибами. Его также можно использовать для производства диагностического набора для определения рекомбинантного MBL человека.The recombinant human MBL of the present invention resembles a natural form purified from human blood. It is an oligomeric form, and it is active against binding to a microorganism, thereby activating the complement system. And the high level of product receipt (50 μg / million cells / day) provides commercial production of functionally active MBL for the development of a new product. Thus, the resulting rhMBL can be effectively used to treat an individual infected with a virus, bacteria or fungi. It can also be used to produce a diagnostic kit for determining recombinant human MBL.
ПримерыExamples
Практические и в настоящее время предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения являются наглядными, как показано в следующих ниже примерах.Practical and currently preferred embodiments of the present invention are illustrative, as shown in the following examples.
Тем не менее, будет оценено по достоинству, что специалисты в данной области могут вносить изменения и усовершенствования в пределах сущности и объема настоящего изобретения.However, it will be appreciated that those skilled in the art can make changes and improvements within the spirit and scope of the present invention.
Пример 1: Получение трансформанта гена MBL и экспрессия рекомбинантного MBL человека.Example 1: Obtaining a transformant of the MBL gene and expression of recombinant human MBL.
<1-1> Конструирование экспрессирующего вектора<1-1> Construction of an expression vector
pEZ-MBL 2-5 конструировали, клонируя кДНК MBL, полученную при ПЦР из библиотеки кДНК гепатоцита человека, в вектор pEZ, и затем подтверждали, что нуклеотидная последовательность кДНК MBL аутентична известной нуклеотидной последовательности MBL (Gene Bank NM_000242). ПЦР проводили, используя pEZ-MBL 2-5 в качестве матрицы и используя набор праймеров (прямой праймер 1 и обратный праймер 2) для амплификации кДНК MBL размером приблизительно 750 тыс.н.п. Каждый праймер содержал сайт распознавания рестриктаз и последовательность Козака, так что амплифицировали целую кодирующую область. Затем pMSG-MBL получали, клонируя кДНК MBL в вектор pMSG (№ доступа: KCCM 10202), и затем подтверждали встроенную нуклеотидную последовательность MBL (фиг. 1).pEZ-MBL 2-5 was constructed by cloning MBL cDNA obtained by PCR from a human hepatocyte cDNA library into a pEZ vector, and then it was confirmed that the nucleotide sequence of the MBL cDNA was authentic to the known MBL nucleotide sequence (Gene Bank NM_000242). PCR was performed using pEZ-MBL 2-5 as template and using a set of primers (
Прямой праймер 1 (SEQ. ID. № 1)Direct primer 1 (SEQ. ID. No. 1)
ctagctagcc accatgtccc tgtttccatc actc (34-мер)ctagctagcc accatgtccc tgtttccatc actc (34-mer)
Обратный праймер 2 (SEQ. ID. № 2)Reverse Primer 2 (SEQ. ID. No. 2)
gaagatctca gatagggaac tcacagacg (29-мер)gaagatctca gatagggaac tcacagacg (29-mer)
<l-2> Трансформация клеток-хозяев pMSG-MBL<l-2> Transformation of host cells pMSG-MBL
<l-2-l> Получение экспрессирующей плазмидной ДНК pMSG-MBL<l-2-l> Preparation of pMSG-MBL Expressing Plasmid DNA
E.coli трансфицировали pMSG-MBL и полученный трансформант культивировали в 100 мл среды LB с добавлением ампициллина в концентрации 100 мкг/мл (Sigma, США). ДНК pMSG-MBL отделяли при помощи набора для очищения плазмид (QUIAPREP Plasmid Midi Kit, Quiagen, США). Очищенную ДНК для того, чтобы сделать ее линейной, расщепляли рестрикционным ферментом Sea I, который отделяли при помощи набора очищения продукта ПЦР (QIAQuick PCR product purification kit, Quiagen, США).E. coli was transfected with pMSG-MBL and the obtained transformant was cultured in 100 ml of LB medium supplemented with ampicillin at a concentration of 100 μg / ml (Sigma, USA). PMSG-MBL DNA was separated using a plasmid purification kit (QUIAPREP Plasmid Midi Kit, Quiagen, USA). The purified DNA was digested with the restriction enzyme Sea I to make it linear, which was separated using a PCR product purification kit (QIAQuick PCR product purification kit, Quiagen, USA).
<l-2-2> Получение клеток-хозяев<l-2-2> Production of host cells
После культивирования клеток-хозяев CHO DG44 (dhfr-/dhfr-) в среде α-MEM с добавлением 10% cFBS количество клеток подсчитывали в гемоцитометре. Клетки распределяли (2 × 105 клеток/лунку) в среде α-MEM с добавлением 10% cFBS, которые культивировали в инкубаторе CO2 в течение 24 часов.After culturing the host cells CHO DG44 (dhfr- / dhfr-) in α-MEM medium supplemented with 10% cFBS, the number of cells was counted in a hemocytometer. Cells were distributed (2 × 10 5 cells / well) in α-MEM supplemented with 10% cFBS, which were cultured in a CO 2 incubator for 24 hours.
<l-2-3> Трансформация<l-2-3> Transformation
2 мкг вектора pMSG-MBL смешивали с 5,3 мкл реактива Dosper™ и 16 нг ДНК вектора pDCHlP (плазмида, содержащая ген DHFR, Venolia, L. et al., 1987, Somat. Cell MoI. Genet. 13, 491-501), чтобы индуцировать реакцию при комнатной температуре в течение 45 минут. Полученный в результате продукт добавляли к клеткам-хозяевам. Клетки культивировали при 37°C в течение 6 часов, затем среду заменяли на свежеприготовленную среду α-MEM с добавлением 10% cFBS (3 мкл/лунку), после чего следовало дальнейшее культивирование. Через 2-3 дня, когда трансформированные клетки вырастали в достаточной степени, добавляли трипсин и добавляли к клеткам 2 мкл α-MEM (мас./об.), содержащей 10% dFBS (4×105 клеток/лунку), после чего снова следовало дальнейшее культивирование. Каждые 2-3 дня среду заменяли на свежеприготовленную и за состоянием клеток и образованием единичных колоний наблюдали в микроскоп. Через 10 дней получали адаптированные ранние клетки.2 μg of the pMSG-MBL vector was mixed with 5.3 μl of Dosper ™ reagent and 16 ng of the DNA of the pDCHlP vector (plasmid containing the DHFR gene, Venolia, L. et al., 1987, Somat. Cell MoI. Genet. 13, 491-501 ) to induce a reaction at room temperature for 45 minutes. The resulting product was added to the host cells. Cells were cultured at 37 ° C for 6 hours, then the medium was replaced with freshly prepared α-MEM medium supplemented with 10% cFBS (3 μl / well), followed by further cultivation. After 2-3 days, when the transformed cells grew sufficiently, trypsin was added and 2 μl of α-MEM (w / v) containing 10% dFBS (4 × 10 5 cells / well) was added to the cells, and then again followed by further cultivation. Every 2-3 days, the medium was replaced with freshly prepared and the state of the cells and the formation of single colonies were observed under a microscope. After 10 days, adapted early cells were obtained.
<l-3> Отбор экспрессирующей MBL клеточной линии и амплификация гена MBL<l-3> Selection of MBL expressing cell line and amplification of the MBL gene
После получения адаптированных ранних клеток постепенно увеличивали концентрацию MTX (метотрексата) в среде, для того чтобы индуцировать амплификацию гена MBL, встроенного в трансформированные клетки. Клетки помещали в количестве 4×105 клеток/лунку и затем культивировали в среде (α-MEM+10% dFBS) с добавлением 10 нМ MTX вплоть до слияния, во время которого среду заменяли на свежеприготовленную каждые 2-3 дня. Клетки снова распределяли в количестве 4×105 клеток/лунку и адаптировали к среде с добавлением 100 нМ MTX, после чего следовала такая же процедура, как описана выше, и затем снова адаптировали к условиям с 1 мкМ MTX. Во время амплификации гена MBL проводили вестерн-блот анализ на каждой стадии для того, чтобы наблюдать изменения уровня экспрессии MBL. Здесь экспрессия MBL увеличивалась с увеличением содержания MTX в среде.After receiving the adapted early cells, the concentration of MTX (methotrexate) in the medium was gradually increased in order to induce amplification of the MBL gene inserted into the transformed cells. Cells were placed at 4 × 10 5 cells / well and then cultured in medium (α-MEM + 10% dFBS) supplemented with 10 nM MTX until confluence, during which time the medium was replaced with freshly prepared every 2-3 days. The cells were again distributed at 4 × 10 5 cells / well and adapted to the medium supplemented with 100 nM MTX, followed by the same procedure as described above, and then adapted again to the conditions with 1 μM MTX. During amplification of the MBL gene, a Western blot analysis was performed at each step in order to observe changes in the level of MBL expression. Here, the expression of MBL increased with increasing MTX content in the medium.
<l-4> Отбор одной клеточной линии<l-4> Selection of one cell line
Для того чтобы отделить одну клеточную линию, показывающую высокую степень экспрессии MBL, клетки, культивируемые в среде (α-MEM+10% dFBS), содержащей 1 мкМ MTX, распределяли на 96-луночном планшете чтобы получить 0,5 клеток/лунку, затем культивировали в среде, содержащей 1 мкМ MTX. Через 2 недели, когда подтверждали образование единичной колонии, клетки переносили в 24-луночный планшет, который далее культивировали до тех пор, пока клетки в достаточной степени пролиферировали. Некоторые из них замораживали и хранили, и некоторые из них использовали для сравнения экспрессии посредством вестерн-блот анализа. И трансформант D1-3 в виде одной клетки, которая, как подтвердили, продуцировала высокомолекулярную форму MBL в большом количестве, выбирали в качестве клеточной линии по настоящему изобретению. Выбранный трансформант обозначили MBL D1-3 (линия клеток CHO) и депонировали в Корейскую коллекцию типовых культур, Тэджон, Корея 16 мая 2003 (№ доступа: KCTC 10472BP). Анализ PAGE рекомбинантного белка MBL, экспрессированного трансформантом, проводили при неденатурирующих условиях и, как было обнаружено, белок представлял собой мультимерную форму MBL, которая очень схожа по характеристикам с MBL человека природного происхождения.In order to separate one cell line showing a high degree of MBL expression, cells cultured in medium (α-MEM + 10% dFBS) containing 1 μM MTX were distributed on a 96-well plate to obtain 0.5 cells / well, then cultured in medium containing 1 μM MTX. After 2 weeks, when the formation of a single colony was confirmed, the cells were transferred to a 24-well plate, which was further cultured until the cells proliferated sufficiently. Some of them were frozen and stored, and some of them were used to compare expression by Western blot analysis. And the D1-3 transformant in the form of a single cell, which was confirmed to produce a high molecular weight form of MBL in large quantities, was selected as the cell line of the present invention. The selected transformant was designated MBL D1-3 (CHO cell line) and deposited with the Korean type culture collection, Daejeon, Korea May 16, 2003 (Access No: KCTC 10472BP). The PAGE analysis of the recombinant MBL protein expressed by the transformant was carried out under non-denaturing conditions and it was found that the protein was a multimeric form of MBL, which is very similar in characteristics to human MBL of natural origin.
<l-5> Количественный анализ рекомбинантного MBL, экспрессируемого трансформантом<l-5> Quantitative analysis of recombinant MBL expressed by transformant
Основываясь на стандартном количестве очищенного MBL, полученного из сыворотки человека, оценивали уровень экспрессии рекомбинантного белка MBL из трансформированных клеток CHO MBL/D1-3. Клетки помещали в колбы T25 в концентрации 4×105 и затем культивировали в среде (α-MEM(мас./об.)+10% dFBS) до 90% слияния. Затем добавляли к ним 3 мл среды (α-MEM(мас./об.)+5% dFBS) и далее культивировали в течение 4 дней. Среду культивирования разбавляли в 10 раз, после чего следовал вестерн-блот анализ. Результат сравнивали со стандартным количеством природного MBL. При этом уровень экспрессии рекомбинантного белка MBL, как подтверждали, составлял приблизительно 50 мкг/106 клеток/день как культивированных в колбе для культивирования клеток.Based on the standard amount of purified MBL obtained from human serum, the expression level of the recombinant MBL protein from transformed CHO MBL / D1-3 cells was evaluated. Cells were placed in T25 flasks at a concentration of 4 × 10 5 and then cultured in medium (α-MEM (w / v) + 10% dFBS) to 90% fusion. Then, 3 ml of medium (α-MEM (w / v) + 5% dFBS) was added thereto and further cultured for 4 days. The culture medium was diluted 10 times, followed by a Western blot analysis. The result was compared with a standard amount of natural MBL. Moreover, the expression level of the recombinant MBL protein was confirmed to be approximately 50 μg / 10 6 cells / day as cultured in a cell culture flask.
Пример 2: Способ массового производства белка rhMBLExample 2: Method for mass production of rhMBL protein
<2-l> Получение клеточной линии, адаптированной для суспензионной культуры в бессывороточной среде<2-l> Obtaining a cell line adapted for suspension culture in serum-free medium
Зависимую от культуральной подложки клеточную линию, экспрессирующую MBL, культивировали в среде (α-MEM(мас./об.) с добавлением 10% dFBS и 1 мкМ MTX. После восстановления жизнеспособных клеток их инокулировали в роллерную колбу объемом 250 мл, содержащую 100 мл не содержащей белка среды HyQ SFM4 СНО (Hyclone, США) с добавлением 0,15% бикарбоната натрия при величине посевного материала 4×105 клеток/мл. Культивирование в роллерной колбе проводили при 37°C в инкубаторе с 5% CO2, которую перемешивали все время на 40 об./мин. Когда количество клеток достигло 1,0-2,0×105 клеток/мл, клетки снова инокулировали в среду HyQ SFM4 СНО с добавлением 0,15% бикарбоната натрия при величине посевного материала 5×105 клеток/мл. Жизнеспособность клеток определяли способом исключения трипанового синего. В частности, жизнеспособность свыше 90% подтверждали на поздней стадии адаптации.A culture-dependent cell line expressing MBL was cultured in medium (α-MEM (w / v) supplemented with 10% dFBS and 1 μM MTX. After restoration of viable cells, they were inoculated into a 250 ml roller flask containing 100 ml protein-free medium HyQ SFM4 CHO (Hyclone, USA) with the addition of 0.15% sodium bicarbonate at a seed size of 4 × 10 5 cells / ml Cultivation in a roller flask was carried out at 37 ° C in an incubator with 5% CO2, which was stirred all the time at 40 rpm./min When the number of cells reached 1.0-2.0 × 10 5 cells / ml, the cells were again inoculated into HyQ SFM4 CHO medium supplemented with 0.15% sodium bicarbonate at a seed value of 5 × 10 5 cells / ml Cell viability was determined by the exclusion of trypan blue, in particular, viability of over 90% was confirmed at a late stage of adaptation.
Клетки, адаптированные к бессывороточной безбелковой среде, культивировали до тех пор, пока плотность клеток не достигала 2,5×106 клеток/мкл. Затем клетки восстанавливали и ресуспендировали в замораживающей среде. Клетки помещали в криопробирки для получения концентрации 2,8×107 клеток/мкл, которые затем хранили в емкости с жидким азотом.Cells adapted to serum-free protein-free medium were cultured until the cell density reached 2.5 × 10 6 cells / μl. Then the cells were restored and resuspended in a freezing medium. Cells were placed in cryovials to obtain a concentration of 2.8 × 10 7 cells / μl, which were then stored in a container with liquid nitrogen.
<2-2> Создание культуры в биореакторе, используя клеточную линию, адаптированную для бессывороточного суспензионного культивирования<2-2> Creating a culture in a bioreactor using a cell line adapted for serum-free suspension culture
Клетки для суспензионного культивирования инокулировали в роллерную колбу объемом 250 мл, содержащую 100 мл бессывороточной/безбелковой среды (среда HyQ SFM4 СНО) с добавлением 0,15% бикарбоната натрия при величине посевного материала 5×105 клеток/мкл. Когда количество клеток возрастало до 1,0-2,0×106 клеток/мкл, клетки инокулировали в роллерную колбу объемом 500 мл, содержащую 200 мл среды HyQ SFM4 СНО при величине посевного материала 5×105 клеток/мкл. Затем, когда количество клеток снова возрастало до 2,0 × 106 клеток/мкл, клетки инокулировали в роллерную колбу объемом 1000 мл, содержащую 400 мл среды HyQ SFM4 СНО при величине посевного материала 5×105 клеток/мкл. Таким образом, клетки культивировали с постепенным увеличением, приводя к получению 1 л для высевания культуры с концентрацией 2,5×106 клеток/мкл.Suspension culture cells were inoculated into a 250 ml roller flask containing 100 ml of serum-free / protein-free medium (HyQ SFM4 CHO medium) supplemented with 0.15% sodium bicarbonate at 5 × 10 5 cells / μl seed. When the number of cells increased to 1.0-2.0 × 10 6 cells / μl, the cells were inoculated into a 500 ml roller flask containing 200 ml of HyQ SFM4 CHO medium with a seed size of 5 × 10 5 cells / μl. Then, when the number of cells increased again to 2.0 × 10 6 cells / μl, the cells were inoculated into a 1000 ml roller flask containing 400 ml of HyQ SFM4 CHO medium with a seed of 5 × 10 5 cells / μl. Thus, the cells were cultured with a gradual increase, leading to 1 l for plating a culture with a concentration of 2.5 × 10 6 cells / μl.
Культуру клеток для высевания, полученную выше, инокулировали в биореактор объемом 7,5 л (рабочий объем 5 л) и культивировали при 34°C в течение 5 дней (50 об.мин, DO 50, pH 7,2-7,4).The cell culture for plating obtained above was inoculated into a 7.5 L bioreactor (5 L working volume) and cultured at 34 ° C for 5 days (50 rpm,
Пример 3: Способ очистки мультимерного рекомбинантного белка MBL человекаExample 3: Method for purification of multimeric recombinant human MBL protein
Экспрессирующие MBL клетки CHO культивировали в среде HyQ SFM4 CHO и затем среду культивирования центрифугировали и пропускали через мембранный фильтр размером пор 0,45 мкм, чтобы удалить клетки. Анионообменную хроматографию проводили для очистки рекомбинантных белков MBL. Количество очищенных белков определяли используя набор MBL ELISA.MBO-expressing CHO cells were cultured in HyQ SFM4 CHO medium and then the culture medium was centrifuged and passed through a 0.45 μm pore membrane filter to remove cells. Anion exchange chromatography was performed to purify the recombinant MBL proteins. The amount of purified proteins was determined using the MBL ELISA kit.
<3-l> Разделение образца, содержащего мультимерный полимер, с использованием колонки с Q-сефарозой<3-l> Separation of a sample containing a multimeric polymer using a Q-Sepharose column
После оптимизации величины pH и коэффициента фильтрации супернатанта меньшие формы MBL, такие как мономер и димер, удаляли, используя колонку, заполненную Q-сефарозой, и собирали только MBL больших форм. Образец, содержащий меньшие формы MBL, разделяли пропуская через 150-200 мМ буферного раствора NaCl и образец, содержащий большие формы MBL, элюировали с использованием 350-400 мМ буферного раствора NaCl. Данные результаты показывают, что более чем 80% экспрессировалось в виде высокомолекулярной сополимерной формы MBL клеточной линией, которая предлагается в данном изобретении (фиг. 2A).After optimizing the pH and supernatant filtration coefficient, smaller forms of MBL, such as monomer and dimer, were removed using a column filled with Q-Sepharose, and only large forms of MBL were collected. A sample containing smaller forms of MBL was separated by passing through 150-200 mM NaCl buffer and a sample containing large forms of MBL was eluted using 350-400 mM NaCl buffer. These results show that more than 80% was expressed as a high molecular weight copolymer form of MBL with the cell line of the invention (Fig. 2A).
<3-2> Получение колонки с pre-S-сефарозой<3-2> Preparation of a column with pre-S-Sepharose
Рекомбинантный белок pre-S, используемый в настоящем изобретении, получали, экспрессируя ген pre-S, который представляет собой часть поверхностного белка вируса гепатита В в Sacharomyces cerevisiae, и затем очищая его виде гликозилированных в высокой степени молекул (международная патентная публикация № WO 02/094866).The recombinant pre-S protein used in the present invention was obtained by expressing the pre-S gene, which is part of the surface protein of hepatitis B virus in Sacharomyces cerevisiae, and then purifying it as highly glycosylated molecules (international patent publication No. WO 02 / 094866).
Один грамм порошка сефарозы 4B, активированной CNBr, растворяли в 1 мМ HCl, после чего несколько раз следовала промывка. Для того чтобы использовать рекомбинантный белок pre-S в качестве лиганда, 6,4 мг белка pre-S растворяли в присоединяющем буфере (0,2 M NaHCO3, 0,5 M NaCl и pH 8,3), получая концентрацию 0,5 - 10 мг/мкл. Активированные CNBr смолы сефарозы 4B смешивали с раствором pre-S и подвергали взаимодействию при комнатной температуре в течение 2 часов. Затем смесь переносили в блокирующий буфер (0,1 M Tris-Cl, pH 8,0), после чего следовало дальнейшее взаимодействие при комнатной температуре в течение 2 часов. После промывки иммобилизованный на сефарозе pre-S подтверждали анализом вестерн-блот и, как обнаружили, почти все рекомбинантные белки pre-S иммобилизовались на колонке сефарозы, которую использовали для очистки рекомбинантного белка MBL. В заключение, колонку с pre-S-сефарозой для очистки рекомбинантного белка MBL человека получали наполняя колонку смолой pre-S-сефароза 4B.One gram of CNBr-activated 4B Sepharose powder was dissolved in 1 mM HCl, followed by washing several times. In order to use the recombinant pre-S protein as a ligand, 6.4 mg of the pre-S protein was dissolved in the addition buffer (0.2 M NaHCO 3 , 0.5 M NaCl and pH 8.3) to obtain a concentration of 0.5 - 10 mg / μl. CNBr activated Sepharose 4B resins were mixed with pre-S solution and reacted at room temperature for 2 hours. The mixture was then transferred to blocking buffer (0.1 M Tris-Cl, pH 8.0), followed by further reaction at room temperature for 2 hours. After washing, the sepharose-immobilized pre-S was confirmed by Western blot analysis and was found to be nearly all recombinant pre-S proteins immobilized on a sepharose column, which was used to purify the recombinant MBL protein. In conclusion, a pre-S-Sepharose column for purification of the recombinant human MBL protein was prepared by filling the column with pre-S-Sepharose 4B resin.
<3-3> Очистка рекомбинантного MBL человека<3-3> Purification of Recombinant Human MBL
Колонку, заполненную pre-S-сефарозой, уравновешивали буфером для связывания (20 мМ Tris, 150 мМ NaCl и 10 мМ CaCl2, pH 7,6). Фракция колонки с Q-сефарозы, содержащая рекомбинантные белки MBL, или среду культивирования, содержащую MBL, нагружали на колонку для адсорбции MSL. Затем колонку промывали несколько раз связывающим буфером. Элюирующий буфер (20 мМ Tris, 150 мМ NaCl и 5 мМ EDTA, pH 7,6) без Ca2+ пропускали через колонку для того, чтобы элюировать рекомбинантный MBL человека. Полученный элюент исследовали с использованием SDS-PAGE. В результате получили очищенный рекомбинантный MBL человека, имеющий 99,9% чистоты (фиг. 2A и фиг. 2B).A column filled with pre-S-Sepharose was equilibrated with binding buffer (20 mM Tris, 150 mM NaCl and 10 mM CaCl 2 , pH 7.6). A Q-Sepharose column fraction containing recombinant MBL proteins, or a culture medium containing MBL, was loaded onto an MSL adsorption column. Then the column was washed several times with binding buffer. An elution buffer (20 mM Tris, 150 mM NaCl and 5 mM EDTA, pH 7.6) without Ca 2+ was passed through the column in order to elute recombinant human MBL. The resulting eluent was examined using SDS-PAGE. The result was a purified recombinant human MBL having 99.9% purity (Fig. 2A and Fig. 2B).
Пример 4: Верификация мультимерного рекомбинантного MBL человека посредством EM и по активности связывания MBL с поверхностью микроорганизма.Example 4: Verification of multimeric recombinant human MBL by EM and the binding activity of MBL to the surface of a microorganism.
<4-1> Подтверждение образования мультимерного рекомбинантного MBL человека<4-1> Confirmation of the formation of multimeric recombinant human MBL
Для того чтобы подтвердить образует ли или нет очищенный рекомбинантный MBL человека мультимерный полимер в виде букета цветов, очищенный рекомбинантный MBL человека обрабатывали аморфным углеродом и затем форму белка проверяли под трансмиссионным электронным микроскопом (Tecnai 12, FEI, Netherlands) и обнаружили, что очищенный рекомбинантный MBL человека представлял собой мультимерные полимеры в виде букета (фиг. 3).In order to confirm whether or not the purified recombinant human MBL forms a multimeric polymer in the form of a bunch of flowers, the purified recombinant human MBL is treated with amorphous carbon and then the protein form was checked under a transmission electron microscope (Tecnai 12, FEI, Netherlands) and it was found that the purified recombinant MBL human was multimeric polymers in the form of a bouquet (Fig. 3).
<4-2> Связывание рекомбинантных MBL человека с частицами золота, покрытыми pre-S<4-2> Binding of recombinant human MBL to pre-S coated gold particles
Способность рекомбинантного MBL человека связываться с поверхностью микроорганизма наблюдали используя pre-S поверхностный белок вируса гепатита B. Белки Pre-S прикрепляли к поверхности частиц золота, которые имеют размер 20-40 нм, которые, таким образом, сделаны как будто микроорганизм. Рекомбинантные MBL человека добавляли к ним в присутствии кальция. Затем под трансмиссионным электронным микроскопом Tecnai 12 наблюдали, присоединялся ли рекомбинантный MBL человека к белкам pre-S, приводя к подтверждению образования комплекса. Как показано на фиг.4, белки pre-S, нанесенные на частицы золота были окружены рекомбинантными MBL человека в присутствии кальция. Это демонстрирует, как похоже связывание rhMBL с поверхностью микроорганизма. Фактически, MBL, связывающийся с микроорганизмом, мог бы механически блокировать инфекционность специфично для организмов, таких как вирусы к клеткам, в дополнение к активации системы комплемента и действию в качестве опсонина.The ability of recombinant human MBL to bind to the surface of a microorganism was observed using a pre-S surface protein of the hepatitis B virus. Pre-S proteins were attached to the surface of gold particles that are 20-40 nm in size, which are thus made to appear to be a microorganism. Recombinant human MBL was added to them in the presence of calcium. Then, using a Tecnai 12 transmission electron microscope, it was observed whether recombinant human MBL was attached to pre-S proteins, leading to confirmation of complexation. As shown in FIG. 4, pre-S proteins deposited on gold particles were surrounded by recombinant human MBL in the presence of calcium. This demonstrates how the binding of rhMBL to the surface of a microorganism looks like. In fact, an MBL that binds to a microorganism could mechanically block infectivity specifically for organisms such as viruses to cells, in addition to activating the complement system and acting as opsonin.
Пример 5: Подтверждение связывающей активности рекомбинантного MBL человекаExample 5: Confirmation of the binding activity of recombinant human MBL
Для того чтобы исследовать биологическую активность rhMBL, активность связывания с pre-S и маннаном исследовали в присутствии ионов кальция.In order to investigate the biological activity of rhMBL, the binding activity of pre-S and mannan was examined in the presence of calcium ions.
Маннан или белок pre-S вируса гепатита B растворяли в 50 мМ карбонат-гидрокарбонатного буферного раствора помещали в титрационный микропланшет (Nunc Maxisorp Immunoplate), чтобы получить 1 мкг в лунке, который затем инкубировали в течение ночи при 4°C. Планшет покрытый pre-S или маннаном четыре раза отмывали промывочным буфером (20 мМ Tris, 150 мМ NaCl, 10 мМ CaCl2, 0,05% Tween-20, pH 7,6), после чего следовало блокирование с использованием 0,2% BSA при комнатной температуре в течение одного часа. После промывания промывочным буфером три раза достаточное количество MBL добавляли в каждую лунку, чтобы получить количество MBL в каждой лунке, как указано на фигуре. Для чтобы сделать это 1 мкг рекомбинантного MBL человека в 1 мл связывающего буфера (20 мМ Tris, 1 M NaCl, 10 мМ CaCl2, 0,1% BSA, 0,05% Tween- 20, pH 7,6) последовательно разводили, чтобы получить необходимое количество MBL в 100 мкл, которое затем добавляли в каждую лунку и инкубировали при комнатной температуре в течение 2 часов. Планшеты затем снова промывали промывочным буфером 6 раз. Затем мышиные моноклональные антитела против MBL человека (MBL8F6, Dobeel Corp., Корея) разводили в 10000 раз и добавляли по 100 мкл в каждую лунку, после чего следовало инкубирование при 37°C в течение 1 часа. IgG-HRP против мыши разводили в 10000 раз и добавляли по 100 мкл в каждую лунку. Планшет инкубировали при 37°C в течение одного часа и затем окрашивание проявляли при добавлении 150 мкл раствора TMB. Через 20 минут реакцию прекращали добавлением 50 мкл 2M H2SO4. OD450 измеряли, используя спектрофотометр для прочтения планшетов ELISA (Multiskan Ex, Labsystems, США). На фиг. 5A показано связывание природного MBL очищенного из сыворотки человека с маннаном и белком pre-S, и на фиг. 5B показано связывание рекомбинантного MBL человека с pre-S и маннаном. В заключение, рекомбинантный MBL человека и природный MBL человека обладали схожей связывающей активностью в отношении pre-S и маннана, и оба из них не связывались с бычьим сывороточным альбумином (фиг. 5A и фиг. 5B).Hepatitis B virus mannan or pre-S protein was dissolved in 50 mM carbonate-bicarbonate buffer solution and placed on a microtiter plate (Nunc Maxisorp Immunoplate) to obtain 1 μg per well, which was then incubated overnight at 4 ° C. A tablet coated with pre-S or mannan was washed four times with wash buffer (20 mM Tris, 150 mM NaCl, 10 mM CaCl 2 , 0.05% Tween-20, pH 7.6), followed by blocking using 0.2% BSA at room temperature for one hour. After washing with wash buffer three times, a sufficient amount of MBL was added to each well to obtain the amount of MBL in each well, as indicated in the figure. To do this, 1 μg of recombinant human MBL in 1 ml of binding buffer (20 mM Tris, 1 M NaCl, 10 mM CaCl 2 , 0.1% BSA, 0.05% Tween-20, pH 7.6) was sequentially diluted. to obtain the required amount of MBL in 100 μl, which was then added to each well and incubated at room temperature for 2 hours. The plates were then washed again with
Пример 6: Сравнение биологической активности высокомолекулярного мультимерного рекомбинантного MBL человека и низкомолекулярного олигомерного рекомбинантного MBL человекаExample 6: Comparison of the biological activity of high molecular weight multimeric recombinant human MBL and low molecular weight oligomeric recombinant human MBL
Биологическую активность большей и меньшей формы рекомбинантного MBL человека исследовали для того, чтобы показать, какой из рекомбинантных белков MBL человека, большей формы или меньшей формы, включающей мономер и димер, связывается более эффективно с pre-S и маннаном в присутствии ионов кальция.The biological activity of the larger and smaller forms of recombinant human MBL was investigated in order to show which of the recombinant human MBL proteins, of a larger or smaller form, including a monomer and a dimer, binds more efficiently to pre-S and mannan in the presence of calcium ions.
<6-l> Связывание MBL с гликозилированным белком pre-S<6-l> Binding of MBL to Pre-S Glycosylated Protein
Белки Pre-S наносили на планшет (Nunc Maxisorp Immunoplate) при таких же условиях, как описано в примере 5. Затем большую форму или меньшую форму растворяли в связывающем буфере (20 мМ Tris, 1 M NaCl, 10 мМ CaCl2, 0,1% BSA, 0,05% Tween-20, pH 7,6) и добавляли в покрытый pre-S планшет в различных концентрациях, чтобы получить необходимое количество в каждой лунке. И дальнейший анализ связывания проводили, как в примере 5. Как описано ранее, активность связывания MBL с белками pre-S была гораздо больше у мультимерного рекомбинантного MBL человека по сравнению с меньшей формой, включающей в себя, в основном, мономеры и димеры (фиг. 6).Pre-S proteins were coated onto a plate (Nunc Maxisorp Immunoplate) under the same conditions as described in Example 5. Then, a larger or smaller form was dissolved in binding buffer (20 mM Tris, 1 M NaCl, 10 mM CaCl 2 , 0.1 % BSA, 0.05% Tween-20, pH 7.6) and added to various concentrations of the pre-S coated plate to obtain the required amount in each well. And a further binding analysis was carried out as in Example 5. As described previously, the binding activity of MBL to pre-S proteins was much greater in multimeric recombinant human MBL compared to the smaller form, which included mainly monomers and dimers (FIG. 6).
<6-2> Активация C4 в системе комплемента<6-2> Activation of C4 in the complement system
На иммунопланшет Nunc Maxisorp Immunoplate наносили 500 нг белков pre-S в лунку, к которым добавляли различные концентрации рекомбинантных MBL человека, позволяя MBL связаться с pre-S при комнатной температуре в течение 2 часов. В качестве источника белка MASP 100 мкл не содержащей MBL сыворотки, разведенной в 100 раз, добавляли в каждую лунку и 90 минут инкубировали при комнатной температуре. Планшет затем промывали промывочным буфером 6 раз, затем добавляли 500 нг C4, после чего следовало дальнейшее взаимодействие при комнатной температуре в течение 2 часов. Антитела-HRP против C4 разбавляли в 2000 раз и 100 мкл добавляли в каждую лунку. Затем позволяли реакции осуществиться при комнатной температуре в течение одного часа. Добавляли сто пятьдесят мкл раствора OPD и окрашивание проявляли в течение 20 минут. Затем осадок C4b измеряли после добавления 50 мкл 3 M HCl и считывали OD при OD492, используя спектрофотометр для прочтения планшетов ELISA (фиг.7). Для экспериментов и мультимерные рекомбинантные MBL человека большей формы, предлагаемые в настоящем изобретении, и рекомбинантные MBL человека меньшей формы, такие как мономеры или димеры, использовали соответственно для сравнения их активности. Как показано на фиг. 7, C4 был в значительной степени активирован мультимерным рекомбинантным MBL человека большей формы, но едва активировался рекомбинантными белками MBL человека меньшей формы. Следовательно, подтверждено, что рекомбинантные MBL человека в форме мультимерного полимера, предлагаемые по настоящему изобретению, обладают превосходящей активностью в отношении активации C4.On a Nunc Maxisorp Immunoplate immunoplate, 500 ng of pre-S proteins were loaded per well, to which various concentrations of recombinant human MBL were added, allowing the MBL to bind to pre-S at room temperature for 2 hours. As a source of MASP protein, 100 μl of MBL-free serum diluted 100-fold was added to each well and incubated for 90 minutes at room temperature. The tablet was then washed with
Пример 7: Связывание рекомбинантного MBL человека с различными микроорганизмамиExample 7: Binding of Recombinant Human MBL to Various Microorganisms
Одиннадцать штаммов, включающих как грамположительные бактерии, так и грамотрицательные бактерии и грибы, культивировали в жидкой среде, подходящей к каждым из них. Для того чтобы иммобилизовать культивированные бактериальные клетки, 100 мкл культивированных клеток размещали на планшете (Maxisorp Immunoplate, Nunc), чтобы получить 1×106 клеток/лунке и инкубировали при 4°C в течение ночи. Блокирование осуществляли, используя 0,2% BSA при 37°C в течение одного часа. Пятьсот нг рекомбинантного MBL человека растворяли в 100 мк связывающего буфера (20 мМ Tris, 1 M NaCl, 10 мМ CaCl2, 0,1% BSA, 0,05% Tween-20, pH 7,6), добавляли к каждой лунке, после чего следовало взаимодействие при 37°C в течение одного часа. Мышиное моноклональное антитело против MBL человека MB1B5 (Dobeel Corp., Корея) разводили в 10000 раз и добавляли по 100 мкл в каждую лунку, после чего следовало взаимодействие при 37°C в течение одного часа. IgG-HRP против мыши разводили в 10000 раз и добавляли по 100 мкл в каждую лунку, после чего следовало взаимодействие при 37°C в течение одного часа. Затем туда добавляли 100 мкл раствора TMB и окрашивание проявляли в течение 30 минут. Реакцию прекращали добавлением 50 мкл стоп-раствора (H2SO4) и затем измеряли OD450, используя спектрофотометр для прочтения планшетов ELISA (Multiskan Ex, Labsystems, USA).Eleven strains, including both gram-positive bacteria and gram-negative bacteria and fungi, were cultured in a liquid medium suitable for each of them. In order to immobilize cultured bacterial cells, 100 μl of cultured cells were placed on a plate (Maxisorp Immunoplate, Nunc) to obtain 1 × 10 6 cells / well and incubated at 4 ° C overnight. Blocking was performed using 0.2% BSA at 37 ° C for one hour. Five hundred ng of recombinant human MBL was dissolved in 100 μm binding buffer (20 mm Tris, 1 M NaCl, 10 mm CaCl 2 , 0.1% BSA, 0.05% Tween-20, pH 7.6), was added to each well, followed by interaction at 37 ° C for one hour. The mouse monoclonal anti-human MBL antibody MB1B5 (Dobeel Corp., Korea) was diluted 10,000 times and 100 μl was added to each well, followed by reaction at 37 ° C for one hour. Anti-mouse IgG-HRP was diluted 10,000 times and 100 μl was added to each well, followed by reaction at 37 ° C for one hour. Then, 100 μl of TMB solution was added thereto and staining was observed for 30 minutes. The reaction was stopped by adding 50 μl of a stop solution (H 2 SO 4 ) and then OD 450 was measured using an ELISA plate spectrophotometer (Multiskan Ex, Labsystems, USA).
Микроорганизмы, используемые в настоящем изобретении, проявляли различную активность связывания с рекомбинантным MBL человека и, как показано на фиг. 8, C. albicans, H. influenzae ATCC 51907, S. aureus CCARM 3197 и S. aureus ATCC 29213 показали очень высокую активность связывания с рекомбинантным MBL человека, но S. pyrogenes ATCC 8668, S. aureus CCARM 3114 и E. faecalis ATCC 29212 показали средний уровень активности связывания. K. pneumoniae ATCC 10031, S. epidermis ATCC 12228, S. epidermis CCARM 35048 и E. faecium CCARM 5028 обладали низкой активность связывания с MBL. В заключение, доказано, что рекомбинантный MBL человека, подобно природному MBL, связывается с микроорганизмами, распознавая паттерн гликозилированного поверхностного белка, и активность связывания изменяется в зависимости от микроорганизма-мишени.The microorganisms used in the present invention exhibited different binding activities to recombinant human MBL and, as shown in FIG. 8, C. albicans, H. influenzae ATCC 51907, S. aureus CCARM 3197 and S. aureus ATCC 29213 showed very high binding activity to recombinant human MBL, but S. pyrogenes ATCC 8668, S. aureus CCARM 3114 and E. faecalis ATCC 29212 showed an average level of binding activity. K. pneumoniae ATCC 10031, S. epidermis ATCC 12228, S. epidermis CCARM 35048, and E. faecium CCARM 5028 had low MBL binding activity. In conclusion, it was proved that recombinant human MBL, like natural MBL, binds to microorganisms, recognizing the pattern of glycosylated surface protein, and the binding activity varies depending on the target microorganism.
Пример 8: Ингибирование инфицирования SARS-CoV рекомбинантным MBL человекаExample 8 Inhibition of SARS-CoV Infection with Recombinant Human MBL
Клетки FRhk-4, клетки почки обезьяны, культивировали в MEM. К раствору культивирования добавляли рекомбинантный MBL человека, который затем инфицировали SARS-CoV. Рекомбинантный MBL человека разводили средой культивирования клеток в четыре раза последовательно, начиная от концентрации 2,5 мкг/мл, и использовали SARS-CoV, первичный изолят из пациента (Ksiazek TG et al. N. Eng. J. Med 348, 1953-1966, 2003; Peiris et al., Lancet 361, 1319-1325, 2003).FRhk-4 cells, monkey kidney cells, were cultured in MEM. Recombinant human MBL was added to the culture solution, which was then infected with SARS-CoV. Recombinant human MBL was diluted four times with cell culture medium sequentially, starting at a concentration of 2.5 μg / ml, and SARS-CoV, the primary isolate from the patient, was used (Ksiazek TG et al. N. Eng. J. Med 348, 1953-1966 , 2003; Peiris et al., Lancet 361, 1319-1325, 2003).
Для того чтобы подтвердить, действительно ли клетки хозяина были заражены SARS-CoV и размножались, количественную ПЦР в реальном времени (GeneAmp PCR system, Applied Biosystems, США) проводили использованием набора праймеров, специфичных для SARS-CoV. Клетки FRhk-4, зараженные SARS-CoV и не обработанные рекомбинантным MBL человека, использовали в качестве контрольной группы.In order to confirm whether the host cells really were infected with SARS-CoV and propagated, real-time quantitative PCR (GeneAmp PCR system, Applied Biosystems, USA) was performed using a set of primers specific for SARS-CoV. FRhk-4 cells infected with SARS-CoV and not treated with recombinant human MBL were used as a control group.
Как показано на фиг. 9, инфицирование SARS-CoV ингибировали при обработке рекомбинантным MBL человека зависимым от дозировки образом. Например, когда клетки культивировали в присутствии рекомбинантного MBL человека при концентрации 2,5 мкг/мл, пролиферацию вируса ингибировали в значительной степени (менее чем 15% пролиферации) по сравнению с контрольной группой. Данные 15% наиболее вероятно происходят из вирусного инокулята.As shown in FIG. 9, SARS-CoV infection was inhibited by treatment with recombinant human MBL in a dose-dependent manner. For example, when cells were cultured in the presence of recombinant human MBL at a concentration of 2.5 μg / ml, virus proliferation was significantly inhibited (less than 15% proliferation) compared with the control group. These 15% most likely come from a viral inoculum.
Фиг. 10 представляет собой фотографию с фазово-контрастного микроскопа, показывающую, что клетки FRhk-4 инфицированы SARS-CoV. На фиг. 10 (1) здоровых клеток не наблюдали в контрольной группе, которую не обрабатывали рекомбинантным MBL человека, а на фиг. 10 (2-6) здоровые клетки наблюдали в тестовых группах, обработанных рекомбинантным MBL человека. В частности, количество здоровых клеток увеличивалось при увеличении концентрации рекомбинантного MBL человека.FIG. 10 is a photograph from a phase contrast microscope showing that FRhk-4 cells are infected with SARS-CoV. In FIG. 10 (1) healthy cells were not observed in the control group, which was not treated with recombinant human MBL, and in FIG. 10 (2-6) healthy cells were observed in test groups treated with recombinant human MBL. In particular, the number of healthy cells increased with increasing concentrations of recombinant human MBL.
Пример 9: Определение количества MBL, содержащегося в клинических образцахExample 9: Determination of the amount of MBL contained in clinical samples
Авторы настоящего изобретения разработали способ определения количества MBL, входящего в состав клинических образцов, таких как кровь, сыворотка, слюна и т.д., который разработан для того, чтобы использовать способность белка pre-S вируса гепатита B связываться с MBL.The inventors of the present invention have developed a method for determining the amount of MBL included in clinical samples such as blood, serum, saliva, etc., which is designed to exploit the ability of the hepatitis B virus pre-S protein to bind to MBL.
<9-l> Иммобилизация pre-S на поверхности золотых частиц<9-l> Immobilization of pre-S on the surface of gold particles
Готовили частицы коллоидного золота размером 20-80 нм и белки pre-S (приблизительно 100 мкг/мл) добавляли к ним при условиях pH 6,0-8,0, которые перемешивали при комнатной температуре для проведения. После завершения реакции достаточное количество 10% BSA добавляли, чтобы получить конечную концентрацию 0,3% (масса/объем), с которым перемешивали при комнатной температуре в течение 15 минут для дальнейшего взаимодействия, приводящего к блокированию поверхности. Центрифугирование проводили при 12000 об./мин. В течение 15 минут для отделения надосадочной жидкости. Осадок суспендировали в буферном растворе с добавлением 2% BSA. Так как белки Pre-s однородно связываются с поверхностью коллоидных золотых частиц, создали конъюгаты с красителем, которые можно использовать при подготовке тестового набора MBL. Такие конъюгаты с красителем проявляют красное или фиолетовое окрашивание из-за коллоидных золотых частиц.Particles of colloidal gold with a size of 20-80 nm were prepared and pre-S proteins (approximately 100 μg / ml) were added to them under conditions of pH 6.0-8.0, which were stirred at room temperature for conducting. After completion of the reaction, a sufficient amount of 10% BSA was added to obtain a final concentration of 0.3% (w / v) with which it was stirred at room temperature for 15 minutes to further react, resulting in surface blocking. Centrifugation was carried out at 12,000 rpm. Within 15 minutes to separate the supernatant. The precipitate was suspended in a buffer solution with 2% BSA. Since Pre-s proteins uniformly bind to the surface of colloidal gold particles, they created dye conjugates that can be used in the preparation of the MBL test kit. Such dye conjugates exhibit red or purple color due to colloidal gold particles.
<9-2> приготовление диагностической полоски<9-2> preparation of the diagnostic strip
Используя струйный принтер или впрыскивающий принтер, тестовую линию и контрольную линию наносили на нитроцеллюлозную мембрану (S&S, США), чтобы получить тестовую полоску MBL. Чтобы получить тесовую линию, использовали мышиное моноклональное антитело против MBL человека, MB1B5 (Dobeel Corp., Корея) и специфичное для pre-S моноклональное антитело использовали для контрольной линии. Конъюгаты с красителем, приготовленные выше, сорбировали на подложке для красителя, которая сделана из полиэстера или стеклянного волокна, фиксированного к нижней части твердофазной подложки диагностической полоски.Using an inkjet printer or an injection printer, a test line and a control line were applied to a nitrocellulose membrane (S&S, USA) to obtain an MBL test strip. To obtain the test line, a murine monoclonal antibody against human MBL was used, MB1B5 (Dobeel Corp., Korea) and a pre-S specific monoclonal antibody was used for the control line. The dye conjugates prepared above were sorbed on a dye substrate, which is made of polyester or glass fiber fixed to the bottom of the solid-phase substrate of the diagnostic strip.
Когда каплю клинического образца, содержащего MBL человека, капали на подложку для образца, который присоединен к подложке для красителя диагностической полоски, образец мигрировал на нитроцеллюлозную мембрану посредством капиллярных явлений и диффузии. Когда образец достигал тестовой линии, комплексы MBL-pre-S-золотые частицы захватывались мышиными моноклональными антителами против MBL человека на тестовой линии, так что тестовая линия становилась красной. И когда образец достигал контрольной линии, и комплексы MBL-pre-S-золотые частицы, и pre-S-золотые частицы захватывались моноклональными антителами против pre-S, так что контрольная линия становилась красной. Следовательно, когда образец содержал MBL, и тестовая линия, и контрольная линия демонстрировали положительную реакцию, становясь красными. С другой стороны, когда образец не содержал MBL, только контрольная линия становилась красной, демонстрируя отрицательную реакцию (фиг. 11).When a drop of a clinical sample containing human MBL was dropped onto a sample substrate that is attached to a dye substrate of a diagnostic strip, the sample migrated to the nitrocellulose membrane through capillary phenomena and diffusion. When the sample reached the test line, the MBL-pre-S-gold particle complexes were captured by mouse monoclonal antibodies against human MBL on the test line, so that the test line turned red. And when the sample reached the control line, both the MBL-pre-S-gold particle complexes and the pre-S-gold particles were captured by anti-pre-S monoclonal antibodies, so that the control line turned red. Therefore, when the sample contained MBL, both the test line and the control line showed a positive reaction, turning red. On the other hand, when the sample did not contain MBL, only the control line turned red, showing a negative reaction (Fig. 11).
Применимость в промышленностиIndustrial Applicability
Как проиллюстрировано выше, способы получения мультимерного рекомбинантного маннозосвязывающего лектина человека (rhMBL) в массовом количестве, предлагаемые в данном изобретении, представляют собой существенное продвижение в разработке MBL в качестве применимого коммерческого продукта. В определенной мультимерной MBL эффективно связывается с микроорганизмами, тем самым он мог бы эффективно ингибировать инфицирование вирусом, бактериями или грибами, так что это можно было бы использовать для разработки лекарственных препаратов для предотвращения и/или лечения инфицирования микроорганизмами, такими как вирусы, бактерии или грибы, в особенности, SARS-CoV, и производства диагностического набора для определения MBL человека.As illustrated above, mass production methods of the multimeric recombinant human mannose-binding lectin (rhMBL) of the present invention represent a significant advance in the development of MBL as an applicable commercial product. In a certain multidimensional MBL, it binds effectively to microorganisms, thereby it could effectively inhibit infection with a virus, bacteria or fungi, so that it could be used to develop drugs to prevent and / or treat infections by microorganisms such as viruses, bacteria or fungi , in particular, SARS-CoV, and the production of a diagnostic kit for determining human MBL.
Специалисты в данной области оценят, что концепции и определенные осуществления, показанные в предшествующем описании, можно с легкостью использовать в качестве основы для изменения или создания других осуществлений для выполнения тех же самых целей настоящего изобретения. Специалисты в данной области также оценят, что такие эквивалентные воплощения не отступают от сущности и объема изобретения, установленых в прилагаемой формуле изобретения.Those skilled in the art will appreciate that the concepts and specific implementations shown in the foregoing description can easily be used as the basis for modifying or creating other implementations for the same purposes of the present invention. Those skilled in the art will also appreciate that such equivalent embodiments do not depart from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims.
Claims (6)
(1) культивирования линии клеток по п.1 с накоплением рекомбинантного MBL человека в результате экспрессии последовательности кодирующей области MBL человека в культивированной клетке, и
(2) очистки рекомбинантного MBL человека, полученного на стадии (1).3. A method for mass production of multimeric recombinant human MBL using the cell line according to claim 1, comprising the following steps:
(1) culturing the cell line according to claim 1 with the accumulation of recombinant human MBL as a result of expression of the coding region of the human MBL region in the cultured cell, and
(2) purification of recombinant human MBL obtained in stage (1).
(a) суспензионного культивирования клеток в бессывороточной/безбелковой среде, и
(b) пассирования данных клеток, адаптированных к бессывороточной/безбелковой среде, для постепенного их масштабирования.4. The method according to claim 3, in which stage (1) is characterized by the following stages:
(a) suspension cell culture in serum-free / protein-free medium, and
(b) passaging these cells adapted to serum-free / protein-free medium for their gradual scaling.
(a) разделения образцов, содержащих мультимерный рекомбинантный MBL человека, с использованием анионообменной хроматографии;
(b) подготовки колонки путем заполнения ее субстратом, на котором иммобилизован связывающий MBL белок;
(c) специфического связывания рекомбинантного MBL человека со связывающим MBL белком при добавлении на колонку образца, содержащего рекомбинантный MBL человека, в присутствии ионов кальция, после уравновешивания колонки, и
(d) элюирования рекомбинантного белка MBL человека с колонки при добавлении буферного раствора с добавлением EDTA или EGTA.5. The method according to claim 3, in which stage (2) is characterized by the following stages:
(a) separating samples containing multimeric recombinant human MBL using anion exchange chromatography;
(b) preparing the column by filling it with a substrate on which the MBL binding protein is immobilized;
(c) specific binding of the recombinant human MBL to the MBL binding protein when a sample containing recombinant human MBL is added to the column in the presence of calcium ions after the column is equilibrated, and
(d) eluting the recombinant human MBL protein from the column by adding buffer solution supplemented with EDTA or EGTA.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007119570/13A RU2350654C2 (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Method of mass production of multimeasured mannan-binding lectine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007119570/13A RU2350654C2 (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Method of mass production of multimeasured mannan-binding lectine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007119570A RU2007119570A (en) | 2008-12-10 |
| RU2350654C2 true RU2350654C2 (en) | 2009-03-27 |
Family
ID=40543104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007119570/13A RU2350654C2 (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Method of mass production of multimeasured mannan-binding lectine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350654C2 (en) |
-
2004
- 2004-10-28 RU RU2007119570/13A patent/RU2350654C2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DATABASE GenBank, Ac. No NM_000242 (Nat. Genet., 2(10), 50-55, 1992) BUNNEL ET AL. Proc. Natl. Acad.Sci. USA, 87, 7467-7471, 1990. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007119570A (en) | 2008-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5908016B2 (en) | Methods for growing monocytes | |
| JP5215723B2 (en) | Use of anti-CX3CR1 antibody, anti-fractalkine antibody and fractalkine | |
| CA2086264C (en) | Surface complexed lymphotoxin | |
| KR100895231B1 (en) | Process for producing cytotoxic lymphocyte | |
| CN105296433A (en) | CTLA4 antibody, pharmaceutical composition thereof and application of pharmaceutical composition | |
| CN106414724A (en) | Methods, kits and devices for expanding cell populations | |
| US5624904A (en) | Method for treating gram positive septicemia | |
| JPH06508030A (en) | Cloning and expression of human pancreatic islet glutamate decarboxylase autoantigen | |
| US8153120B2 (en) | Methods for inducing a natural killer (NK) cell-mediated immune response and for increasing NK cell activity | |
| EP1812459B1 (en) | Method for the mass production of multimeric mannose binding lectin | |
| Borysenko et al. | Death receptor‐3 mediates apoptosis in human osteoblasts under narrowly regulated conditions | |
| Moenner et al. | Ribonuclease inhibitor protein of human erythrocytes: characterization, loss of activity in response to oxidative stress, and association with Heinz bodies | |
| CN105732814B (en) | People's mouse chimeric mAb in the area anti-human von willebrand disease factor A3 and its preparation method and application | |
| JP4263391B2 (en) | Use of anti-CX3CR1 antibody, anti-fractalkine antibody and fractalkine | |
| RU2350654C2 (en) | Method of mass production of multimeasured mannan-binding lectine | |
| JP2007527695A (en) | Polypeptides containing glycosylphosphatidylinositol | |
| TW385313B (en) | Method for the production of rDSPA alpha 1 | |
| WO2012020842A1 (en) | Complex having tumor vaccine effect, and use thereof | |
| CN111410692B (en) | Nano antibody, polypeptide containing nano antibody and application of polypeptide | |
| TW202328173A (en) | TGF[beta]RII mutant and application thereof | |
| CN102206281B (en) | Fusion protein TETPH, expression vector and construction method thereof | |
| CN116425857B (en) | Glycosylation-free modified IL-15 and preparation method thereof | |
| KR100755931B1 (en) | Methods for overexpression of mannose binding lectin and formulation | |
| Sun et al. | Expression, purification, refolding, and characterization of recombinant human soluble-Fas ligand from Escherichia coli | |
| CN121464213A (en) | Irritant antigen particles, their production methods and usage methods |