[go: up one dir, main page]

RU2177998C2 - Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization - Google Patents

Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2177998C2
RU2177998C2 RU2000105215A RU2000105215A RU2177998C2 RU 2177998 C2 RU2177998 C2 RU 2177998C2 RU 2000105215 A RU2000105215 A RU 2000105215A RU 2000105215 A RU2000105215 A RU 2000105215A RU 2177998 C2 RU2177998 C2 RU 2177998C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coli
uridine phosphorylase
perurph01
strain
plasmid dna
Prior art date
Application number
RU2000105215A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000105215A (en
Inventor
Р.С. Есипов
А.И. Гуревич
А.И. Мирошников
Д.В. Чувиковский
Original Assignee
Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН filed Critical Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Priority to RU2000105215A priority Critical patent/RU2177998C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2177998C2 publication Critical patent/RU2177998C2/en
Publication of RU2000105215A publication Critical patent/RU2000105215A/en

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, genetic and protein engineering, biochemistry. SUBSTANCE: recombinant plasmid DNA pERURPH01 encoding amino acid sequence of uridine phosphorylase of E. coli consists of DNA fragment Nde I/Sal I of plasmid pET20b(+) containing promoter and terminator of transcription of T7-RNA-polymerase, enhancer of translation of gene 10 phase T7, β- lactamase gene and DNA fragment Nde I/Sal I containing the sequence of gene encoding uridine phosphorylase of Escherichia coli adapted to this sites. The strain-producer is E. coli 21 (DEZ)/pERURPH01 obtained by transformation of E. coli cells by plasmid DNA pERURPH01 is cultured to accumulation of recombinant uridine phosphorylase in the amount 60-70% of total protein level. Cells are disrupted by ultrasonic oscillation in buffer solution and soluble fraction is separated. The strain-producer E. coli BL 21(DEZ)/pERURPH01 is cultured in rich medium (YT-, LB-broth and others) or induced with isopropylthio-β-D-galactoside and cultured again up to maximal culture density. Invention ensures to obtain uridine phosphorylase of E. coli with high yield (80% of total protein content). EFFECT: improved method of preparing, increased yield of enzyme, simplified technology. 4 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генной и белковой инженерии. Оно включает сконструированную in vitro рекомбинантную плазмидную ДНК pERURPHO1, обусловливающую биосинтез уридин-фосфорилазы Е. соli, штамм Е. соli BL21(DE3)/pERURPHO1 - суперпродуцент уридин-фосфорилазы и способ получения уридин-фосфорилазы на основе вышеуказанной рекомбинантной ДНК и штамма-продуцента для реакции трансгликозилирования при синтезе нуклеозидов. The invention relates to biotechnology, in particular to genetic and protein engineering. It includes an in vitro recombinant plasmid DNA pERURPHO1 designed for biosynthesis of E. coli uridine phosphorylase biosynthesis, E. coli strain BL21 (DE3) / pERURPHO1 - a superproducer of uridine phosphorylase and a method for producing uridine phosphorylase based on the above recombinant recombinant DNA transglycosylation reactions in the synthesis of nucleosides.

Уридин-фосфорилаза Escherichia соli (КФ 2.4.2.3) представляет собой белок с мол. массой 27 Кда, функционирующий в виде гексамера с мол. массой 162 Кда [3] , и катализирует катаболическую реакцию фосфоролиза уридина в клетках Е. соli [1,2] , что позволяет использовать ее в реакции трансгликозилирования при синтезе модифицированных нуклеозидов, которые находят применение в медицине в качестве терапевтических препаратов [4] . Uridine phosphorylase of Escherichia coli (EC 2.4.2.3) is a protein with mol. weighing 27 Kda, functioning as a hexamer with a mol. weighing 162 Kda [3], and catalyzes the catabolic reaction of uridine phosphorolysis in E. coli cells [1,2], which allows its use in the transglycosylation reaction in the synthesis of modified nucleosides, which are used in medicine as therapeutic agents [4].

Для практических целей до последнего времени использовали не только изолированную из Е. соli уридин-фосфорилазу, но главным образом ферментативную активность целых бактериальных клеток Е. соli, либо смесь нуклеозид-фосфорилаз из этих клеток без обогащения или разделения [5-8] . For practical purposes, until recently, they used not only isolated uridine phosphorylase from E. coli, but mainly the enzymatic activity of whole bacterial E. coli cells, or a mixture of nucleoside phosphorylases from these cells without enrichment or separation [5-8].

Наиболее близким к заявке является способ получения уридин-фосфорилазы из штамма-продуцента Е. соli, полученного при помощи методов микробиологической селекции [11] . Описано также клонирование гена уридин-фосфорилазы Е. соli в плазмиде pVMK27 [3] и плазмиде pUUDP [10] , однако не приведены данные о продуктивности штамма-продуцента рекомбинантного фермента. Closest to the application is a method for producing uridine phosphorylase from a producer strain E. coli obtained using microbiological selection methods [11]. Cloning of the E. coli uridine phosphorylase gene in plasmid pVMK27 [3] and plasmid pUUDP [10] has also been described, but data on the productivity of the recombinant enzyme producer strain have not been reported.

Настоящее изобретение решает задачу получения высокопродуктивного рекомбинантного бактериального штамма-продуцента фермента, рекомбинантной уридин-фосфорилазы с высоким выходом и по упрощенной технологии. The present invention solves the problem of obtaining a highly productive recombinant bacterial strain producing the enzyme, recombinant uridine phosphorylase in high yield and by simplified technology.

Поставленная задача решается за счет того, что штамм-продуцент, полученный трансформацией клеток Escherichia соli плазмидной ДНК, культивируют до накопления рекомбинантной уридин-фосфорилазы в количестве 60-70% от суммарного белка клеток, разрушают клетки в буферном растворе и отделяют растворимую фракцию. Содержание в этой фракции уридин-фосфорилазы составляет до 80% суммарного содержания белка, и фермент может быть использован без дополнительной очистки или очищен до гомогенного состояния стандартными методами. The problem is solved due to the fact that the producer strain obtained by transformation of Escherichia coli cells with plasmid DNA is cultured to the accumulation of recombinant uridine phosphorylase in the amount of 60-70% of the total cell protein, the cells are destroyed in the buffer solution and the soluble fraction is separated. The content of uridine phosphorylase in this fraction is up to 80% of the total protein content, and the enzyme can be used without further purification or purified to a homogeneous state by standard methods.

Используют штамм-продуцент Escherichia соli BL21(DE3), содержащий плазмидную ДНК pERURPHO1 - суперпродуцент уридин-фосфорилазы. Use the producer strain Escherichia coli BL21 (DE3) containing the plasmid DNA pERURPHO1 - superproducer of uridine phosphorylase.

Используют рекомбинантную плазмидную ДНК pERURPHO1:
- кодирующую аминокислотную последовательность уридин-фосфорилазы Е. соli;
- имеющую молекулярную массу 2,94 МДа;
- состоящую из:
NdeI/SalI-фрагмента ДНК плазмиды рЕТ20b(+) [12] , содержащего промотор и терминатор транскрипции Т7-РНК-полимеразы, усилитель трансляции гена 10 фага Т7, ген β-лактамазы, и NdeI/SalI-фрагмента ДНК, содержащего адаптированную к этим сайтам последовательность гена уридин-фосфорилазы Escherichia coli;
- содержащую:
в качестве генетического маркера ген β-лактамазы, детерминирующей устойчивость трансформированных плазмидой pERURPHOl клеток Е. соli к пенициллиновым антибиотикам;
уникальные сайты узнавания рестрикционных эндонуклеаз, расположенные на следующем расстоянии вправо от сайта NdeI: XbaI - 38 п. о. , ВglII - 96 п. о. , РvuII - 741 п. о. , РstI - 2288 п. о. , РvuI - 2413 п. о. , SalI - 4389 п. о.
Use recombinant plasmid DNA pERURPHO1:
- The coding amino acid sequence of E. coli uridine phosphorylase;
- having a molecular weight of 2.94 MDa;
- consisting of:
An NdeI / SalI DNA fragment of plasmid pET20b (+) [12] containing a promoter and terminator for transcription of T7 RNA polymerase, a translation enhancer of T7 phage 10 gene, a β-lactamase gene, and an NdeI / SalI DNA fragment containing adapted to these sites of the uridine phosphorylase gene sequence of Escherichia coli;
- containing:
as a genetic marker, the β-lactamase gene that determines the resistance of E. coli cells transformed with the plasmid pERURPHOl to penicillin antibiotics;
unique recognition sites of restriction endonucleases located at the following distance to the right of the NdeI site: XbaI - 38 bp , BglII - 96 bp RvuII - 741 bp , PstI - 2288 bp RvuI - 2413 p.p. SalI - 4389 bp

Изобретение позволяет получать рекомбинантную уридин-фосфорилазу с высоким выходом по простой технологии и с высоким выходом. The invention allows to obtain recombinant uridine phosphorylase in high yield by simple technology and in high yield.

Конструкция рекомбинантной плазмидной ДНК pERURPHOl обеспечивает высокий уровень экспрессии клонированного в ней гена уридин-фосфорилазы. The design of the recombinant plasmid DNA pERURPHOl provides a high level of expression of the uridine phosphorylase gene cloned therein.

Для конструирования плазмиды использован химический подход, позволяющий использовать для экспрессии клонированного структурного гена оптимальные регуляторные элементы, контролирующие его экспрессию. A chemical approach was used to construct the plasmid, which allows the use of optimal regulatory elements that control its expression for the expression of the cloned structural gene.

Источником структурного гена уридин-фосфорилазы служит хромосомная ДНК Е. соli. Рекомбинантный ген выделяют с помощью ПЦР с синтетическими олигонуклеотидными праймерами и затем клонируют в векторную плазмиду рЕТ-20b(+). The source of the structural gene of uridine phosphorylase is E. coli chromosomal DNA. The recombinant gene is isolated by PCR with synthetic oligonucleotide primers and then cloned into the vector plasmid pET-20b (+).

Предлагаемый штамм-продуцент Escherichia сoli BL21(DE3)/pERURPHО1 характеризуется следующими признаками. The proposed producer strain Escherichia coli BL21 (DE3) / pERURPHO1 is characterized by the following features.

Морфологические признаки. Клетки палочковидной формы, грамотрицательные, неспороносные. Morphological signs. The cells are rod-shaped, gram-negative, non-spore.

Культуральные признаки. Клетки хорошо растут на простых питательных средах. При росте на агаре "Дифко" - колонии круглые, гладкие, мутные, блестящие серые, край ровный. При росте на жидких средах (на минимальной среде с глюкозой или YТ-бульоне) образуют интенсивную ровную муть. Cultural signs. Cells grow well on simple nutrient media. When growing on Difco agar, the colonies are round, smooth, cloudy, shiny gray, the edge is even. When growing on liquid media (on a minimal medium with glucose or YT broth) they form an intense smooth haze.

Физико-биологические признаки. Клетки растут при температуре от 4 до 40oС при оптимуме рН от 6,8 до 7,5. В качестве источника азота используют как минеральные соли в аммонийной форме, так и органические соединения в виде пептона, триптона, дрожжевого экстракта, аминокислот и т. д. В качестве источника углерода используют аминокислоты, глицерин, углеводы.Physico-biological signs. Cells grow at a temperature of from 4 to 40 o With optimum pH from 6.8 to 7.5. As a nitrogen source, both mineral salts in ammonium form and organic compounds in the form of peptone, tryptone, yeast extract, amino acids, etc. are used. Amino acids, glycerin, carbohydrates are used as a carbon source.

Устойчивость к антибиотикам. Клетки проявляют устойчивость к пенициллиновым антибиотикам (до 500 мкг/мл). Antibiotic resistance. Cells are resistant to penicillin antibiotics (up to 500 μg / ml).

Штамм-продуцент Е. соli BL21(DE3)/pERURPHO1 отличается от штамма-реципиента Е. соli BL21(DE3) только наличием рекомбинантной плазмидной ДНК pERUPHO1, которая и придает ему устойчивость к пенициллиновым антибиотикам. Штаммы-продуценты получают путем трансформации компетентных клеток Е. соli BL21(DE3) соответствующей рекомбинантной плазмидной ДНК. The strain producing E. coli BL21 (DE3) / pERURPHO1 differs from the recipient strain E. coli BL21 (DE3) only in the presence of recombinant plasmid DNA pERUPHO1, which gives it resistance to penicillin antibiotics. Producer strains are obtained by transformation of competent E. coli BL21 (DE3) cells with the corresponding recombinant plasmid DNA.

Клетки Е. соli BL21(DE3)/pERURPHO1 являются суперпродуцентом уридин-фосфорилазы. При индукции изопропилтио-β-D-галактозидом, а также и без индукции происходит эффективный биосинтез уридин-фосфорилазы, которая накапливается в клетках в количестве более 60% суммарного белка бактерий. E. coli cells BL21 (DE3) / pERURPHO1 are superproducers of uridine phosphorylase. With the induction of isopropylthio-β-D-galactoside, as well as without induction, the effective biosynthesis of uridine phosphorylase occurs, which accumulates in the cells in an amount of more than 60% of the total bacterial protein.

Штамм-продуцент депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов, ВКПМ В-7889 от 11.01.2000 г. The producer strain was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms, VKPM B-7889 from 01/11/2000

Изобретение осуществляют следующим образом. Конструируют рекомбинантную плазмидную ДНК pERURPHO1, для чего ген уридин-фосфорилазы выделяют из хромосомной ДНК Е. соli с помощью ПЦР с синтетическими олитонуклеотидными праймерами (см. чертеж), содержащими сайты рестриктаз NdeI (N-конец гена, праймер А2) и SalI (С-конец гена, праймер В2), полученную ДНК расщепляют соответствующими рестриктазами и затем лигируют с расщепленной по тем же сайтам векторной плазмидой рЕТ-20b(+) [12] . The invention is as follows. Recombinant plasmid DNA pERURPHO1 was constructed, for which the uridine phosphorylase gene was isolated from E. coli chromosomal DNA using PCR with synthetic olitonucleotide primers (see drawing) containing NdeI restriction enzyme sites (N-terminus of the gene, primer A2) and SalI (C- the end of the gene, primer B2), the DNA obtained is cleaved with the corresponding restriction enzymes and then ligated with the pET-20b (+) vector plasmid cleaved at the same sites [12].

Лигазной смесью трансформируют компетентные клетки Е. соli BL21(DE3) и высевают на YТ-агар, содержащий 50 мкг/мл ампициллина или другого пенициллинового антибиотика. Полученные клоны анализируют гибридизацией 32Р-мечеными олигонуклеотидами А2 и В2 (см. чертеж), и из гибридизующихся клонов выделяют плазмидную ДНК, которую подвергают рестриктному анализу с помощью рестриктаз и BglII. Штамм-продуцент Е. соli BL21(DE3)/pERURPHOl выращивают в богатой среде (YT-, LB-бульон и др. ) (или индуцируют изопропилтио-β-D-галактозидом, и снова выращивают) до достижения максимальной плотности культуры.The competent E. coli BL21 (DE3) cells are transformed with a ligase mixture and plated on YT agar containing 50 μg / ml ampicillin or another penicillin antibiotic. The obtained clones are analyzed by hybridization with 32 P-labeled oligonucleotides A2 and B2 (see drawing), and plasmid DNA is isolated from hybridizing clones, which is subjected to restriction analysis using restriction enzymes and BglII. The producer strain E. coli BL21 (DE3) / pERURPHOl is grown in a rich medium (YT-, LB-broth, etc.) (or isopropylthio-β-D-galactoside is induced and re-grown) to achieve maximum culture density.

Выделение уридин-фосфорилазы из клеток продуцента включает следующие стадии:
- разрушение выращенных клеток при помощи ультразвука;
- отделение растворимой фракции центрифугированием; содержание в этой фракции уридин-фосфорилазы составляет до 80% суммарного содержания белка, и фермент может быть использован без дополнительной очистки,
- из растворимой фракции целевой белок может быть очищен до гомогенного состояния стандартными методами.
Isolation of uridine phosphorylase from producer cells involves the following steps:
- destruction of the grown cells using ultrasound;
- separation of the soluble fraction by centrifugation; the content of uridine phosphorylase in this fraction is up to 80% of the total protein content, and the enzyme can be used without further purification,
- from the soluble fraction, the target protein can be purified to a homogeneous state by standard methods.

На чертеже изображена структура гена уридин-фосфорилазы и синтетических праймеров, использованных для выделения гена с помощью ПЦР и отбора клонов путем гибридизации. The drawing shows the structure of the uridine phosphorylase gene and synthetic primers used to isolate the gene by PCR and select clones by hybridization.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Конструирование рекомбинантной плазмидной ДНК pERURPHО1. Example 1. Construction of recombinant plasmid DNA pERURPHO1.

Химический синтез олигонуклеотидов выполняют твердофазным фосфоамидитным методом на ДНК-синтезаторе ASM-102U (БИОССЕТ, Новосибирск) с наращиванием олигонуклеотидной цепи в направлении от 3'-конца к 5'-концу с помощью защищенных фосфамидитов - 5'-диметокситритил- N-ацил-2'-дезоксинуклеозид-3'-О- (β-цианэтилдиизопропиламино)- фосфитов, активированных тетразолом. Синтез проводят в масштабе 0,5-0,7 мкмоль, используя в качестве носителя пористое стекло (размер пор 500 Å), к которому через 3'-сукцинатную связь присоединяют первое нуклеозидное звено (нагрузка 20-30 мкмоль/г). Используют синтетический цикл, описанный в работе [9] . The chemical synthesis of oligonucleotides is performed by the solid-state phosphoamidite method on an ASM-102U DNA synthesizer (BIOSET, Novosibirsk) with the oligonucleotide chain being extended from the 3'-end to the 5'-end using protected phosphamidites - 5'-dimethoxytrityl-N-acyl-2 '-deoxynucleoside-3'-O- (β-cyanoethyl diisopropylamino) - tetrazole activated phosphites. The synthesis is carried out on a scale of 0.5-0.7 μmol, using porous glass (pore size 500 Å) as a support, to which the first nucleoside unit (load 20-30 μmol / g) is connected via a 3'-succinate bond. Use the synthetic cycle described in [9].

Для приготовления вектора ДНК плазмиды рЕТ-20b(+) [12] (3 мкг, 1 пмоль) обрабатывают в 40 мкл буфера R (10 мМ трис-НСl, рН 8,5, 10 мМ MgCl2, 100 мМ КСl, 0,1 мг/мл BSA) рестриктазой NdeI, а затем - в 40 мкл буфура О (50 мМ трис-НСl, рН 7,5, 10 мМ MgCl2, 100 мМ NaCl, 1 мМ DTT, 0,1 мг/мл BSA) рестриктазой SalI (10 ед. акт. ) в течение 1 ч при 37oС. Векторный фрагмент величиной 3,7 т. п. о. после электрофореза в 1% агарозном геле электрофоретически перемещают в слой DEAE-бумаги, затем элюируют 1М NaCl и осаждают ДНК из раствора этанолом.To prepare the DNA vector of plasmid pET-20b (+) [12] (3 μg, 1 pmol) is treated in 40 μl of buffer R (10 mm Tris-Hcl, pH 8.5, 10 mm MgCl 2 , 100 mm KCl, 0, 1 mg / ml BSA) with restriction enzyme NdeI, and then in 40 μl of Bufur O (50 mM Tris-Hcl, pH 7.5, 10 mM MgCl 2 , 100 mM NaCl, 1 mM DTT, 0.1 mg / ml BSA) restriction enzyme SalI (10 units act.) for 1 h at 37 o C. Vector fragment size of 3.7 T. p. after electrophoresis in a 1% agarose gel, it is electrophoretically transferred to a layer of DEAE paper, then 1M NaCl is eluted and DNA is precipitated from the solution with ethanol.

Для приготовления фрагмента гена уридин-фосфорилазы проводят амплификацию с помощью ПЦР, используя в качестве матрицы хромосомную ДНК Е. соli (0,01 мкг в образце), а в качестве праймеров - синтетические олигонуклеотиды А2 и В2 (по 60 пмоль каждого). ПЦР проводят в ДНК-амплификаторе, в буферном растворе, содержащем каждый из четырех dNTP в концентрации 0,5 мМ и 5 ед. акт. Taq-ДНК-полимеразы, в следующем режиме: денатурация - 1 мин при 94oС, отжиг - 30 с при 60oС, элонгация - 40 с при 72oС, 30 циклов ПЦР. После этого реакционную смесь депротеинизируют хлороформом, упаривают досуха, остаток растворяют в 20 мкл воды, затем расщепляют теми же рестриктазами, которые использовались при приготовлении вектора, и выделяют целевой фрагмент из агарозного геля.To prepare a fragment of the uridine phosphorylase gene, PCR amplification is performed using E. coli chromosomal DNA (0.01 μg in the sample) as a template, and synthetic oligonucleotides A2 and B2 (60 pmol each) as primers. PCR is carried out in a DNA amplifier, in a buffer solution containing each of the four dNTPs at a concentration of 0.5 mM and 5 units. Act. Taq DNA polymerase, in the following mode: denaturation - 1 min at 94 ° C, annealing - 30 s at 60 ° C, elongation - 40 s at 72 ° C, 30 PCR cycles. After this, the reaction mixture was deproteinized with chloroform, evaporated to dryness, the residue was dissolved in 20 μl of water, then digested with the same restriction enzymes used in the preparation of the vector, and the target fragment was isolated from the agarose gel.

Полученный синтетический фрагмент с геном уридин-фосфорилазы в количестве 2 пмоль прибавляют к раствору 1 мкг описанного выше векторного фрагмента в 10 мкл буфера (20 мМ трис-НСl, рН 7,56, 10 мМ MgCl2, 0,2 мМ rАТР, 10 мМ дитиотреит) и лигируют с помощью 10 ед. акт. Т4-ДНК-лигазы в течение 12 ч при 10oС.The resulting synthetic fragment with the uridine phosphorylase gene in an amount of 2 pmol is added to a solution of 1 μg of the above vector fragment in 10 μl of buffer (20 mm Tris-Hcl, pH 7.56, 10 mm MgCl 2 , 0.2 mm rATP, 10 mm dithiothreitis) and are ligated with 10 units. Act. T4-DNA ligase for 12 hours at 10 o C.

Аликвоту реакционной смеси используют для трансформации компетентных клеток Е. соli BL21(DE3). Трансформанты высевают на чашки с YT-агаром, содержащим 50 мкг/мл ампициллина. Скрининг рекомбинантов проводят с помощью гибридизации колоний in situ с 32Р-меченым олигонуклеотидом А2 (см. чертеж). Из гибридизующихся клонов выделяют ДНК плазмиды pERURPHOl и анализируют с помощью эндонуклеаз NdeI и SalI.An aliquot of the reaction mixture was used to transform competent E. coli cells BL21 (DE3). Transformants are plated on YT agar plates containing 50 μg / ml ampicillin. Recombinant screening is performed by in situ hybridization of colonies with 32 P-labeled oligonucleotide A2 (see drawing). From hybridizing clones, pERURPHOl plasmid DNA was isolated and analyzed with NdeI and SalI endonucleases.

Пример 2. Получение штамма Е. соli BL21(DE3)/pERURPHO1 ( ВКПМ В-7889) - продуцента уридин-фосфорилазы и определение его продуктивности. Example 2. Obtaining strain E. coli BL21 (DE3) / pERURPHO1 (VKPM B-7889), a producer of uridine phosphorylase and determination of its productivity.

Клетки Е. соli BL21(DE3), несущие плазмиду pERURPHOl, структура которой подтверждена данными анализа (см. пример 1), являются суперпродуцентом уридин-фосфорилазы. E. coli cells BL21 (DE3) carrying the plasmid pERURPHOl, the structure of which is confirmed by the analysis data (see example 1), are a superproducer of uridine phosphorylase.

Штамм продуцента Е. соli BL21(DE3)/ pERURPHOl выращивают при 37oС в 100 мл YT-бульона (рН 7,0) с 50 мкг/мл ампициллина в течение 2 ч на качалке со скоростью вращения 190 об/мин до мутности А550 0,7-0,8, прибавляют изопропилтио-β-D-галактозид до концентрации 0,2 мМ и продолжают процесс еще 6 ч. Каждый час отбирают пробу по 2 мл, определяют А550 и количество культуры, соответствующее 1 мл с А550 1,0, центрифугируют 5 мин при 6000 об/мин. Осажденные клетки в 100 мкл лизирующего буфера с красителем бромфеноловым синим обрабатывают 20 с ультразвуком, нагревают 3 мин при 100oС и пробы по 1 мкл используют для электрофореза в 15% SPS-ПААГ. Гель прокрашивают кумасси R-250 по стандартной методике и сканируют для определения относительного количества белка в полосе целевого белка.The producer strain E. coli BL21 (DE3) / pERURPHOl was grown at 37 ° C in 100 ml of YT broth (pH 7.0) with 50 μg / ml ampicillin for 2 hours on a shaker at a speed of 190 rpm until turbidity A 550 0.7-0.8, isopropylthio-β-D-galactoside is added to a concentration of 0.2 mM and the process is continued for another 6 hours. Each hour, a 2 ml sample is taken, A 550 is determined and the amount of culture corresponding to 1 ml with A 550 1.0, centrifuged for 5 minutes at 6000 rpm. Precipitated cells in 100 μl of lysing buffer with dye bromphenol blue are treated with ultrasound for 20 minutes, heated for 3 min at 100 ° C and 1 μl samples are used for electrophoresis in 15% SPS-PAGE. The gel was stained with Coomassie R-250 according to a standard procedure and scanned to determine the relative amount of protein in the target protein band.

Пример 3. Получение уридин-фосфорилазы. Example 3. Obtaining uridine phosphorylase.

Влажные клетки (10 г) суспендируют в 20 мл буфера (30 мМ Na-фосфат, рН 7,0, 5% глицерин) и разрушают ультразвуком с помощью ультразвукового дезинтегратора Sonifier 240 (Branson) (3 импульса по 20 с при А 2,0 и 0oС ). Гомогенат центрифугируют 10 мин при 10000 g и полученный супернатант с содержанием фермента до 80% от суммарного белка используют для реакции трансгликозилирования.Wet cells (10 g) are suspended in 20 ml of buffer (30 mm Na-phosphate, pH 7.0, 5% glycerol) and destroyed by ultrasound using an ultrasonic disintegrator Sonifier 240 (Branson) (3 pulses of 20 s at A 2.0 and 0 o C). The homogenate is centrifuged for 10 min at 10,000 g and the obtained supernatant with an enzyme content of up to 80% of the total protein is used for the transglycosylation reaction.

Источники информации
1. O'Donovan G. A. , Neuhard Y. //Bacteriol. Revs. , 1970, v. 34, p. 278.
Sources of information
1. O'Donovan GA, Neuhard Y. // Bacteriol. Revs. , 1970, v. 34, p. 278.

2. Kremlitsky T. A. , Koszatska G. W. , Tuttle J. V. , Rideout J. L. , Eliot G. B. //Carbohydrate Res. , 1981, v. 97, p. 139-146. 2. Kremlitsky T. A., Koszatska G. W., Tuttle J. V., Rideout J. L., Eliot G. B. // Carbohydrate Res. , 1981, v. 97, p. 139-146.

3. Walton L. , Richards C. A. , Elwell L. P. //Nucl. Acids. Res. , 1989, v. l7, p. 6741. 3. Walton L., Richards C. A., Elwell L. P. // Nucl. Acids Res. , 1989, v. l7, p. 6741.

4. Hutchinson D. W. //Trends Biotechnol. , 1990, v. 8, p. 348-353. 4. Hutchinson D. W. // Trends Biotechnol. , 1990, v. 8, p. 348-353.

5. Mikhailopulo I. A. , Zinchenko A. I. , Kozimierszuk Z. , Barai V. N. , Bokut S. B. , Kalinichenko E. N. //Nucleosides a. Nucleotides, 1993, v. 12, p. 417-422. 5. Mikhailopulo I. A., Zinchenko A. I., Kozimierszuk Z., Barai V. N., Bokut S. B., Kalinichenko E. N. // Nucleosides a. Nucleotides, 1993, v. 12, p. 417-422.

6. Jap. Pat. 5170767, 09.07.93. 6. Jap. Pat. 5170767, July 9, 93.

7. Jap. Pat. 06217784, 09.08.94. 7. Jap. Pat. 06217784, 08/09/94.

8. US Pat. 4374315, 31.08.82. 8. US Pat. 4374315, 08.31.82.

9. Atkinson Т. , Smith M. //in: Oligonucleotide synthesis; apractical approach. 1984. Ed Gait M. J. p. 35-81. IRL Press, Oxford. 9. Atkinson, T., Smith M. // in: Oligonucleotide synthesis; apractical approach. 1984. Ed Gait M. J. p. 35-81. IRL Press, Oxford.

10. Вейко В. П. , Чеботаев Д. В. , Овчарова Н. В. , Гулько Л. Б. //Биоорган. химия, 1998, т. 24, с. 381-387. 10. Veiko V.P., Chebotaev D.V., Ovcharova N.V., Gulko L.B. // Bioorgan. Chemistry, 1998, v. 24, p. 381-387.

11. Vita A. , Amici A. , Cacciammani Т. , Lanciomtti M. , Magni G. // Int J. Biochem. 1986, v. 18, p. 431-435. 11. Vita A., Amici A., Cacciammani T., Lanciomtti M., Magni G. // Int J. Biochem. 1986, v. 18, p. 431-435.

12. Novagen Catalog 1996-1997. 12. Novagen Catalog 1996-1997.

Claims (3)

1. Способ получения уридин-фосфорилазы Е. coli, включающий культивирование в богатой среде штамма-продуцента, полученного трансформацией клеток Escherichia coli плазмидной ДНК с последующим разрушением клеток в буферном растворе с помощью ультразвука, отличающийся тем, что в качестве плазмидной ДНК используют специально сконструированную ДНК рЕRURPHО1, в качестве штамма-продуцента используют штамм Escherichia coli BL 21(DЕ3), а растворимую фракцию отделяют. 1. A method of producing E. coli uridine phosphorylase, comprising culturing in a rich medium a producer strain obtained by transformation of Escherichia coli cells with plasmid DNA followed by cell destruction in a buffer solution using ultrasound, characterized in that a specially designed DNA is used as plasmid DNA PERURPHO1, the strain Escherichia coli BL 21 (DE3) is used as the producer strain, and the soluble fraction is separated. 2. Рекомбинантная плазмидная ДНК рЕRURPHО1, кодирующая аминокислотную последовательность уридин-фосфорилазы Е. coli, имеющая молекулярную массу 2,94 МДа, состоящая из NdeI/SalI-фрагмента ДНК плазмиды рЕТ20b(+), содержащего промотор и терминатор транскрипции Т7-РНК-полимеразы, усилитель трансляции гена 10 фага Т7, ген β-лактамазы, и NdeI/SalI-фрагмента ДНК, содержащего адаптированную к этим сайтам последовательность гена уридин-фосфорилазы Escherichia coli; в качестве генетического маркера ген β-лактамазы, детерминирующей устойчивость трансформированных плазмидой рЕRURPHО1 клеток Е. coli к пенициллиновым антибиотикам; уникальные сайты узнавания рестрикционных эндонуклеаз, расположенные на следующем расстоянии вправо от сайта NdeI: Xbal - 38 п. о. , BglII - 96 п. о. , PνuII - 741 п. о. , PstI - 2288 п. о. . , PνuI - 2413 п. о. , SalI - 4389 п. о. 2. Recombinant plasmid DNA pERURPHO1 encoding the amino acid sequence of E. coli uridine phosphorylase, having a molecular weight of 2.94 MDa, consisting of an NdeI / SalI DNA fragment of plasmid pET20b (+), containing the T7 RNA polymerase promoter and transcription terminator, phage T7 gene 10 translation enhancer, β-lactamase gene, and NdeI / SalI DNA fragment containing the uridine phosphorylase gene sequence of Escherichia coli adapted to these sites; as a genetic marker, the β-lactamase gene that determines the resistance of E. coli cells transformed with plasmid pERURPHO1 to penicillin antibiotics; unique recognition sites of restriction endonucleases located at the following distance to the right of the NdeI site: Xbal - 38 bp , BglII - 96 bp , PνuII - 741 bp , PstI - 2288 bp . , PνuI - 2413 bp SalI - 4389 bp 3. Штамм Escherichia coli BL21(DE3), содержащий рекомбинантную плазмидную ДНК рЕRURPHО1, суперпродуцент уридин-фосфорилазы (ВКПМ В-7889). 3. The strain Escherichia coli BL21 (DE3), containing recombinant plasmid DNA pERURPHO1, a superproducer of uridine phosphorylase (VKPM B-7889).
RU2000105215A 2000-03-03 2000-03-03 Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization RU2177998C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105215A RU2177998C2 (en) 2000-03-03 2000-03-03 Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105215A RU2177998C2 (en) 2000-03-03 2000-03-03 Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2177998C2 true RU2177998C2 (en) 2002-01-10
RU2000105215A RU2000105215A (en) 2002-01-27

Family

ID=20231351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000105215A RU2177998C2 (en) 2000-03-03 2000-03-03 Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2177998C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569110C2 (en) * 2009-12-22 2015-11-20 Пласмия Биотек, С.Л Combination of thermo stable biocatalysts for synthesis of nucleosides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРЫКУН и др. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. - МИКРОБИОЛОГИЯ И ВИРУСОЛОГИЯ, 1990, т.6, с.7-11. ВЕЙКО В.П. и др. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 1996, т.30, № 1, с.170-176. ВЕЙКО В.П. и др. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 1995, т.21, № 11, с.834-837. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569110C2 (en) * 2009-12-22 2015-11-20 Пласмия Биотек, С.Л Combination of thermo stable biocatalysts for synthesis of nucleosides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101265508B1 (en) Improved nitrile hydratase
KR100882418B1 (en) Microorganisms that produce inosine and methods for producing inosine using the same
CN109097315B (en) Genetically engineered bacterium for high-yield lipopeptide and construction method and application thereof
CN117511889A (en) Enzyme and application thereof in preparation of unnatural amino acid dipeptide
KR100244066B1 (en) Process for producing d-n-carbamoyl-alpha-amino acid
HU216653B (en) Process for recombinant preparation of polipeptides involved in the biosynthesis of cobalamines and/or cobamides
KR20200134333A (en) Biosynthetic pathway engineered for histamine production by fermentation
CN119932000A (en) A penicillin G acylase AxPGA mutant and expression plasmid, genetic engineering bacteria and application
RU2177998C2 (en) Method of preparing recombinant uridine phosphorylase, recombinant plasmid dna perurph01 and strain of escherichia coli bl 21(dez)/perurph01 for its realization
US7709240B2 (en) AMP deaminase originating streptomyces and utilization thereof
RU2179188C2 (en) Method of producing recombinant purine nucleoside phosphory-lase, recombinant plasmid dna perpupho1 and strain escherichia coli bl21(de3)perpuho1 for its realization
JP4437170B2 (en) Microorganism, lactamase enzyme obtained from the microorganism, and use thereof
RU2188234C2 (en) Method of preparing recombinant thymidine phosphorylase, recombinant plasmid dna pertpho1 and strain escherichia coli bl21(de3)/pertpho1 as producer of thymidine phosphorylase
RU2405833C2 (en) Method for microbiologial synthesis of purine nucleoside of 5'-aminoimidazole-4-carboxamide riboside (aicar) and bacillus subtilis strain - producer of aicar
US6890739B1 (en) Use of uridine diphosphate glucose 4-epimerase
RU2619170C2 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pER-ARNS3, ENCODING FUSION PROTEIN CAPABLE OF AUTOCATALYTIC SPLITTING WITH FORMATION OF ARNS3, ESCHERICHIA COLI STRAIN C3030/pER-ARNS3 PRODUCER OF SAID PROTEINS AND METHODS FOR RECOMBINANT ARNS3 PRODUCTION
CN117210429A (en) Histidine trimethylase EgtD mutant and application thereof
CN113462704B (en) A kind of biosynthetic gene cluster of plant cytokinin narrowomycin and its biological material and its application in the synthesis of narrowomycin
KR0184755B1 (en) Recombinant heat resistant tyrosine phenolase and method for preparing L-dopa using the same
CN110551739A (en) Pyrazolomycin biosynthesis gene cluster, recombinant bacterium and application thereof
Shi et al. Gene cloning, expression, and substrate specificity of an imidase from the strain Pseudomonas putida YZ-26
RU2302465C2 (en) METHOD FOR PRODUCTION OF HUMAN GENE ENGINEERED GLUCAGONE, RECOMBINANT PLASMIDE DNA pER-Gl, ENCODING AUTOCATALITICALLY CLEAVABLE HYBRID PROTEIN FORMING HUMAN GLUCAGONE AND STRAIN OF Escherichia coli ER-2566/pER-Gl AS PRODUCER OF SAID PROTEIN
KR100270508B1 (en) Novel cephalosporin diacetylase gene and protein production method using the same
JP3557271B2 (en) DNA encoding an enzyme, recombinant DNA containing the same, and transformant
RU2181771C1 (en) Recombinant plasmid dna perpins1 encoding amino acid sequence of human recombinant proinsulin and strain escherichia coli bl21(de3)/perpins1 as producer of human recombinant proinsulin

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20131024

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170304