RU2313576C1 - RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING VIBRIO CHOLERAE CLONED Ace GENE AND ESCHERICHIA COLI STRAIN - PRODUCER OF VIBRIO CHOLERAE ACCESSORY CHOLERA ENTEROTOXIN - Google Patents
RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING VIBRIO CHOLERAE CLONED Ace GENE AND ESCHERICHIA COLI STRAIN - PRODUCER OF VIBRIO CHOLERAE ACCESSORY CHOLERA ENTEROTOXIN Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313576C1 RU2313576C1 RU2006118676/13A RU2006118676A RU2313576C1 RU 2313576 C1 RU2313576 C1 RU 2313576C1 RU 2006118676/13 A RU2006118676/13 A RU 2006118676/13A RU 2006118676 A RU2006118676 A RU 2006118676A RU 2313576 C1 RU2313576 C1 RU 2313576C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ace
- strain
- vibrio cholerae
- plasmid
- pace90
- Prior art date
Links
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 241000607626 Vibrio cholerae Species 0.000 title claims abstract description 17
- 229940118696 vibrio cholerae Drugs 0.000 title claims abstract description 14
- 101150100998 Ace gene Proteins 0.000 title claims abstract description 11
- 108010073491 Ace toxin Proteins 0.000 title claims abstract description 11
- 102100030988 Angiotensin-converting enzyme Human genes 0.000 title claims abstract description 11
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 title abstract description 14
- 241001596967 Escherichia coli M15 Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 abstract description 3
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013518 transcription Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035897 transcription Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 6
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 241000607598 Vibrio Species 0.000 description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 5
- 206010008631 Cholera Diseases 0.000 description 4
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 4
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 108010093488 His-His-His-His-His-His Proteins 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010047400 Vibrio infections Diseases 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 3
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000235058 Komagataella pastoris Species 0.000 description 2
- 239000006142 Luria-Bertani Agar Substances 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 2
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 2
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 2
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 2
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000001018 virulence Effects 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 108010049048 Cholera Toxin Proteins 0.000 description 1
- 102000009016 Cholera Toxin Human genes 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241000701959 Escherichia virus Lambda Species 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 101150000905 O1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 210000000436 anus Anatomy 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 101150049515 bla gene Proteins 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036978 cell physiology Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 108020004418 ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 125000002264 triphosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])OP(=O)(O[H])OP(=O)(O[H])O* 0.000 description 1
- PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N tris acetate Chemical compound CC(O)=O.OCC(N)(CO)CO PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000000304 virulence factor Substances 0.000 description 1
- 230000007923 virulence factor Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии, генной инженерии, медицинской микробиологии и может быть использовано для изучения свойств и биологической активности accessory cholera enterotoxin (Асе) Vibrio cholerae.The invention relates to biotechnology, genetic engineering, medical microbiology and can be used to study the properties and biological activity of accessory cholera enterotoxin (ACE) Vibrio cholerae.
Исследования Асе требуют наличия его препаратов, наиболее перспективным способом получения которых является использование продуцентов - рекомбинантных штаммов кишечной палочки, содержащих клонированный ген асе.Asa's studies require its preparations, the most promising way to obtain which is to use producers - recombinant strains of Escherichia coli containing the cloned ace gene.
Известен холерогенный штамм Vibrio cholerae E8946 (см. статью Trucksis М., Conn T.L., Wasserman S.S., Sears C.L. Vibrio cholerae ACE stimulates Ca+ dependent Cl-/НСО3 - secretion in T84 cells in vitro: American Journal of Cell Physiology, 279, 2000, C567-C577), из культуральной жидкости которого был выделен препарат Асе, представляющий собой термолабильный белок с молекулярной массой (ММ) 9 кДа, образующий димеры с ММ 18 кДа и обладающий способностью вызывать увеличение проницаемости культуры ткани кишечника в камерах Юссинга.Known cholerogenic strain Vibrio cholerae E8946 (see article Trucksis M., Conn TL, Wasserman SS, Sears CL Vibrio cholerae ACE stimulates Ca + dependent Cl - / HCO 3 - secretion in T84 cells in vitro: American Journal of Cell Physiology, 279, 2000, C567-C577), from the culture fluid of which Ace was isolated, which is a heat-labile protein with a molecular mass (MM) of 9 kDa, forming dimers with 18 kDa MM and with the ability to cause an increase in the permeability of intestinal tissue culture in Ussing chambers.
Недостатком известного продуцента является то, что кроме Асе он образует холерный токсин и множество биологически активных веществ, что значительно затрудняет отбор фракций, содержащих Асе, по биологической активности, а также необходимость соблюдения режима работы с возбудителями особо опасных инфекций, что возможно только в специализированных лабораториях учреждений противочумной системы.A disadvantage of the known producer is that in addition to Ace, it forms cholera toxin and many biologically active substances, which greatly complicates the selection of fractions containing Ace by biological activity, as well as the need to comply with the regime of work with causative agents of especially dangerous infections, which is possible only in specialized laboratories institutions of the antiplague system.
Известен нехолерогенный рекомбинантный штамм Vibrio cholerae CVD110(pCVD630) (см. статью Trucksis M., Galen G.E., Michalski J. et al. Accessory cholera enterotoxin (Ace), the third toxin of a V.cholerae virulence cassette: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 1993, 5267-5271), культуральная жидкость которого содержала Асе и вызывала накопление жидкости в изолированных петлях кишечника кролика и повышение тока короткого замыкания (Isc) в ткани кишечника при исследовании в камерах Юссинга.A non-choleric recombinant strain of Vibrio cholerae CVD110 (pCVD630) is known (see Trucksis M., Galen GE, Michalski J. et al. Accessory cholera enterotoxin (Ace), the third toxin of a V. cholerae virulence cassette: Proc. Natl. Sci. USA, 90, 1993, 5267-5271), the culture fluid of which contained Ace and caused fluid accumulation in isolated loops of the intestine of the rabbit and an increase in short circuit current (I sc ) in the intestinal tissue when examined in Ussing chambers.
Однако использование этого продуцента также связано с необходимостью достижения высокой степени очистки Асе, что требует проведения многоступенчатого процесса с применением дорогостоящего оборудования.However, the use of this producer is also associated with the need to achieve a high degree of Ace purification, which requires a multi-stage process using expensive equipment.
За прототип выбран способ (см. статью Trucksis M., Conn T.L., Fasano A., Kaper J.B. Production of Vibrio cholerae accessory cholera enterotoxin (Ace) in the yeast Pichia pastoris: Infection and Immunity, 65, 1997, 4984-4988), заключающийся в клонировании и экспрессии гена асе холерного вибриона в составе хромосомной ДНК дрожжей Pichia pastoris.The method was chosen for the prototype (see article Trucksis M., Conn TL, Fasano A., Kaper JB Production of Vibrio cholerae accessory cholera enterotoxin (Ace) in the yeast Pichia pastoris: Infection and Immunity, 65, 1997, 4984-4988), consisting in the cloning and expression of the ace gene of cholera vibrio in the chromosomal DNA of the yeast Pichia pastoris.
Недостатком прототипа является длительный период его культивирования (36-48 часов) и необходимость использования в качестве индуктора крайне ядовитого метилового спирта, что сужает возможности его технологического использования.The disadvantage of the prototype is the long period of its cultivation (36-48 hours) and the need to use an extremely toxic methyl alcohol as an inductor, which narrows the possibilities of its technological use.
Техническая задача изобретения - создание рекомбинантной плазмиды и штамма Escherichia coli, экспрессирующего клонированный ген accessory cholera enerotoxin (асе) Vibrio cholerae под контролем Т5-промотора, что обеспечивает ускоренное получение токсина.The technical task of the invention is the creation of a recombinant plasmid and strain of Escherichia coli expressing the cloned gene of accessory cholera enerotoxin (ace) Vibrio cholerae under the control of the T5 promoter, which provides accelerated toxin production.
Задача решается путем создания:The problem is solved by creating:
- новой рекомбинантной плазмиды рАсе90, экспрессирующей клонированный ген асе холерного вибриона в штаммах кишечной палочки;- a new recombinant plasmid pACe90 expressing the cloned ACE gene of cholera vibrio in E. coli strains;
- штамма Escherichia coli M15[pREP4]pAce90 - продуцента Асе холерных вибрионов посредством трансформации штамма Е.coli M15[pREP4] рекомбинантной плазмидой рАсе90.- strain Escherichia coli M15 [pREP4] pAce90 - producer of Ace cholerae vibrios by transforming E. coli strain M15 [pREP4] with the recombinant plasmid pACE90.
На фиг.1 приведена схема векторной плазмиды pQE30 (QIAGEN), являющейся исходной для получения рекомбинантной плазмиды рАсе90.Figure 1 shows the scheme of the vector plasmid pQE30 (QIAGEN), which is the starting one for obtaining the recombinant plasmid pACe90.
На фиг.2 представлена схема конструирования рекомбинантной плазмиды рАсе90.Figure 2 presents the design scheme of the recombinant plasmids pACe90.
Плазмида pQE30 (см. фиг.1) несет ген устойчивости к ампициллину (bla) и содержит промоторно-операторную область, включающую Т5-промотор и два расположенных тандемом lac-оператора, обеспечивающих максимальную репрессию синтеза Асе в присутствии глюкозы, а также синтетический сайт связывания рибосомальной РНК, старт-кодон, последовательность триплетов, кодирующих синтез гексагистидина (6-His), полилинкер (MCS) и два терминатора транскрипции (t0 фага лямбда и Т1 из rrnB-оперона Е.coli). Экспрессия клонированных генов происходит при индукции изопропил-β-D-тиогалактозидом (ИПТГ) и начинается с плазмидного старт-кодона, при этом образуется гибридный белок, перед первой аминокислотой которого располагается гексагистидиновый блок.The plasmid pQE30 (see Fig. 1) carries the gene for resistance to ampicillin (bla) and contains the promoter operator region, including the T5 promoter and two tandem lac operators, providing maximum repression of Ace synthesis in the presence of glucose, as well as a synthetic binding site ribosomal RNA, start codon, sequence of triplets encoding the synthesis of hexahistidine (6-His), polylinker (MCS) and two transcription terminators (t0 phage lambda phage and T1 from the rrnB operon of E. coli). The expression of cloned genes occurs upon induction with isopropyl-β-D-thiogalactoside (IPTG) and begins with a plasmid start codon, and a hybrid protein is formed with the hexahistidine block in front of the first amino acid.
Плазмида рАсе90 представляет собой генно-инженерный вариант, полученный путем встраивания в вектор pQE30 гена асе V.cholerae O1 биовара eltor (см. фиг.2).The plasmid pACe90 is a genetically engineered variant obtained by inserting the V. aceolerae O1 gene elto biovar into the pQE30 vector (see FIG. 2).
Будучи трансформирована в штаммы кишечной палочки Jm103 либо M15[pREP4], рекомбинантная плазмида экспрессирует клонированный ген под контролем Т5-промотора. Экспрессия гена подавляется в присутствии глюкозы и индуцируется ИПТГ.Being transformed into strains of E. coli Jm103 or M15 [pREP4], the recombinant plasmid expresses the cloned gene under the control of the T5 promoter. Gene expression is suppressed in the presence of glucose and IPTG is induced.
Штамм E.coli M15[pREP4]pAce90 представляет собой генно-инженерный вариант, полученный путем трансформации рекомбинантной плазмиды рАсе90 в штамм E.coli M15[pREP4], и является продуцентом Асе V.cholerae. Штамм депонирован в Государственной коллекции патогенных бактерий «Микроб» под номером КМ 194.The strain E.coli M15 [pREP4] pAce90 is a genetically engineered variant obtained by transformation of the recombinant plasmid pACE90 into the strain E.coli M15 [pREP4] and is a producer of Ace V. cholerae. The strain is deposited in the State collection of pathogenic bacteria "Microbe" under the number KM 194.
Полученный штамм-продуцент характеризуется следующими признаками:The resulting producer strain is characterized by the following features:
Культурально-морфологические свойстваCultural and morphological properties
В жидких питательных средах (бульоне Хоттингера, мясо-пептонном бульоне) образует равномерную муть, на плотных - круглые, выпуклые, гладкие, белые полупрозрачные колонии с ровным краем, тестообразной консистенции.In liquid nutrient media (Hottinger broth, meat-peptone broth) forms a uniform turbidity, on dense - round, convex, smooth, white translucent colonies with a smooth edge, a doughy consistency.
Физиолого-биохимические свойстваPhysiological and biochemical properties
Штамм разлагает с образованием кислоты и газа глюкозу, арабинозу и маннит, не разлагает сахарозу, на среде Эндо образует лактозонегативные колонии. Ауксотроф.The strain decomposes glucose, arabinose and mannitol with the formation of acid and gas, does not decompose sucrose, and forms lactose-negative colonies on the Endo medium. Auxotroph.
Устойчивость к антибиотикамAntibiotic resistance
Штамм устойчив к 25-30 мкг/мл канамицина, что является следствием присутствия в исходном штамме плазмиды pREP4, и к 50-100 мкг/мл ампициллина за счет экспрессии гена bla, находящегося в составе векторной плазмиды pQE30.The strain is resistant to 25-30 μg / ml kanamycin, which is a consequence of the presence of the plasmid pREP4 in the initial strain, and to 50-100 μg / ml ampicillin due to the expression of the bla gene contained in the vector plasmid pQE30.
Способ получения и использования рекомбинантной плазмиды и штамма-продуцента иллюстрируется следующими примерами.The method of obtaining and using a recombinant plasmid and producer strain is illustrated by the following examples.
Пример 1. Клонирование гена асе и получение рекомбинантной плазмидыExample 1. Cloning of the ace gene and obtaining a recombinant plasmid
Для ПЦР-синтеза гена асе используют праймеры, сконструированные заявителями на основе анализа нуклеотидной последовательности гена асе (AF 220606, AF 414369):For PCR synthesis of the ace gene, primers are used designed by the applicants based on the analysis of the nucleotide sequence of the ace gene (AF 220606, AF 414369):
прямой - 5'-TTTTGGATCCGTGATGCTTATGATGGACAC-3' иstraight - 5'-TTTTGGATCCGTGATGCTTATGATGGACAC-3 'and
обратный - 5'-AAGAAAGCTTTAGGTTTAACGCTCGCAGGG-3'.the reverse is 5'-AAGAAAGCTTTAGGTTTAACGCTCGCAGGG-3 '.
Поскольку амплификаты необходимо встроить в плазмидный вектор pQE30 в ориентации, обеспечивающей направление транскрипции под контролем Т5-промотора, на 5'-конце каждого праймера внесен сайт рестрикции для эндонуклеазы, образующей липкие концы: BamHI для прямого праймера и HindIII - для обратного (в приведенных последовательностях выделены жирным шрифтом и подчеркнуты) в соответствии с порядком расположения сайтов рестрикции в полилинкере векторной плазмиды.Since amplitudes must be inserted into the pQE30 plasmid vector in an orientation that ensures the direction of transcription under the control of the T5 promoter, a restriction site for the endonuclease forming sticky ends is inserted at the 5'-end of each primer: BamHI for the forward primer and HindIII for the opposite (in the sequences cited) in bold and underlined) in accordance with the order of the restriction sites in the polylinker of the vector plasmid.
Из штамма V.cholerae eltor 15500 фенольным методом выделяют хромосомную ДНК, которая служит матрицей для синтеза искомого гена.From strain V. cholerae eltor 15500, chromosomal DNA is isolated by the phenolic method, which serves as a matrix for the synthesis of the desired gene.
300 мкл реакционной смеси для полимеразной цепной реакции содержат 0,5 нг ДНК-матрицы и следующие компоненты в указанных концентрациях: по 2,5 мкл каждого праймера, по 2,5 мМ всех четырех дезоксинуклеотидтрифосфатов, 3 ед. Taq-полимеразы и 0,1 объема прилагаемого к ней 10-кратного буфера. Смесь разливают по 30 мкл в 0,5-мл пластиковые пробирки и осуществляют реакцию по следующей схеме: 94°С - денатурация (40 сек), 60°С - отжиг (40 сек), 72°С - синтез (40 сек). Всего проводят 30 циклов амплификации, в последнем цикле время синтеза увеличивают до 30 минут. По окончании реакции смесь подвергают электрофорезу в 0,7% агарозном геле в трис-ацетатном буфере в присутствии 0,5 мкг/мл бромистого этидия, затем просматривают в ультрафиолетовом свете, вырезают участок геля с амплифицированным фрагментом размером 311 п.н., выделяют последний элюцией, очищают смесью фенол: хлороформ: изоамиловый спирт в соотношении 25:24:1 и осаждают этиловым спиртом.300 μl of the reaction mixture for the polymerase chain reaction contain 0.5 ng of the DNA template and the following components in the indicated concentrations: 2.5 μl of each primer, 2.5 mm of all four deoxynucleotide triphosphates, 3 units Taq polymerase and 0.1 volume of 10-fold buffer attached to it. The mixture is poured into 30 μl into 0.5-ml plastic tubes and the reaction is carried out according to the following scheme: 94 ° С - denaturation (40 sec), 60 ° С - annealing (40 sec), 72 ° С - synthesis (40 sec). In total, 30 cycles of amplification are carried out, in the last cycle the synthesis time is increased to 30 minutes. At the end of the reaction, the mixture is subjected to electrophoresis in a 0.7% agarose gel in Tris-acetate buffer in the presence of 0.5 μg / ml ethidium bromide, then viewed in ultraviolet light, a portion of the gel with an amplified fragment of 311 bp is cut out, the last is isolated elution, purified with a mixture of phenol: chloroform: isoamyl alcohol in a ratio of 25: 24: 1 and precipitated with ethyl alcohol.
Полученный таким образом ПЦР-амплификат и ДНК векторной плазмиды pQE30 гидролизуют эндонуклеазами рестрикции BamHI и HindIII согласно рекомендациям фирмы - изготовителя ферментов, очищают в агарозном геле и лигируют с использованием ДНК-лигазы фага Т4 и прилагаемого к ней буфера согласно рекомендациям изготовителя.Thus obtained PCR amplification and DNA of the vector plasmid pQE30 are hydrolyzed with restriction endonucleases BamHI and HindIII according to the recommendations of the enzyme manufacturer, purified on an agarose gel and ligated using T4 phage DNA ligase and the buffer attached to it according to the manufacturer's recommendations.
Лигазными смесями трансформируют компетентные клетки E.coli Jm103, приготовленные накануне обработкой хлористым кальцием. После стандартной процедуры трансформации (0°С - 40 мин, 42°С - 2 мин, 0°С - 5 мин) клетки разводят в 10 раз средой LB с 0,5% глюкозы, подращивают в течение 1 ч и высевают на агар LB, содержащий 50 мкг/мл ампициллина и 0,5% глюкозы. Посевы инкубируют при 37°С.Ligase mixtures transform competent E. coli Jm103 cells prepared the day before by treatment with calcium chloride. After the standard transformation procedure (0 ° C - 40 min, 42 ° C - 2 min, 0 ° C - 5 min), the cells are diluted 10 times with LB medium with 0.5% glucose, grown for 1 h and plated on LB agar containing 50 μg / ml ampicillin and 0.5% glucose. Crops are incubated at 37 ° C.
На следующие сутки выросшие ампициллинрезистентые колонии тестируют с помощью вышеприведенных праймеров и отбирают позитивные клоны, из которых выделяют плазмидную ДНК и подтверждают наличие вставок длиной 0,3 т.п.н. гидролизом этих плазмид эндонуклеазами рестрикции BamHI и HindIII с последующим электрофорезом в агарозном геле.The next day, the grown ampicillin-resistant colonies were tested using the above primers and positive clones were selected from which plasmid DNA was isolated and confirm the presence of inserts 0.3 kb in length. hydrolysis of these plasmids with restriction endonucleases BamHI and HindIII, followed by agarose gel electrophoresis.
Из штамма E.coli Jm103pAce90 выделяют плазмидную ДНК и трансформируют ей компетентные клетки E.coli M15[pREP4]. Рекомбинантные клоны отбирают на агаре LB, содержащим 50 мкг/мл ампициллина и 25 мкг/мл канамицина.Plasmid DNA was isolated from E. coli strain Jm103pAce90 and competent E. coli M15 cells [pREP4] were transformed with it. Recombinant clones were selected on LB agar containing 50 μg / ml ampicillin and 25 μg / ml kanamycin.
Пример 2. Изучение экспрессии клонированного гена асе в E.coliExample 2. The study of the expression of the cloned ace gene in E. coli
Для выявления способности рекомбинантов к синтезу Асе рекомбинантный штамм E.coli M15[pREP4]pAce90 (KM 194), а также контрольный штамм, содержащий векторную плазмиду pQE30 без вставки, выращивают в жидкой среде LB, содержащей 50 мкг/мл ампициллина, в течение 3-4 ч при 37°С с шуттелированием при 150 об/мин и затем индуцируют 1 мМ ИПТГ в течение 1-2 ч, клетки осаждают центрифугированием, лизируют в буфере, содержащем 65 мМ трис-HCl рН 6,8, 1% SDS и 10 мМ 2-меркаптоэтанола, при температуре 96°С в течение 15 мин. Лизат подвергают электрофорезу в 16,5% ПААГ с SDS и окрашивают гель нитратом серебра. В лизате выявляется мажорная белковая полоса в области 13 кДа, отсутствующая в лизате контрольного штамма, что соответствует размеру искомого рекомбинантного белка, содержащего на N-конце гексагистидиновый блок. Процентное содержание 6His-белка определяют с помощью программы Quantity One, оно составляет 7-10% суммарных клеточных белков.To identify the ability of recombinants to synthesize Ace, the recombinant E. coli strain M15 [pREP4] pAce90 (KM 194), as well as a control strain containing the vector plasmid pQE30 without insertion, was grown in LB liquid medium containing 50 μg / ml ampicillin for 3 -4 h at 37 ° C with joking at 150 rpm and then induce 1 mm IPTG for 1-2 hours, the cells are precipitated by centrifugation, lysed in a buffer containing 65 mm Tris-HCl pH 6.8, 1% SDS and 10 mm 2-mercaptoethanol, at a temperature of 96 ° C for 15 minutes The lysate is subjected to electrophoresis in 16.5% SDS page and the gel is stained with silver nitrate. A major protein band in the 13 kDa region, absent in the lysate of the control strain, is detected in the lysate, which corresponds to the size of the desired recombinant protein containing a hexahistidine block at the N-terminus. The percentage of 6His protein is determined using the Quantity One program; it makes up 7-10% of the total cellular proteins.
Пример 3. Изучение биологической активности препарата рекомбинантного белка Асе, полученного по примеру 1, in vivoExample 3. The study of the biological activity of the preparation of the recombinant protein Ace obtained in example 1, in vivo
Осадок клеток, выращенных с индукцией ИПТГ, ресуспендируют в физилогическом растворе, разрушают ультразвуком на дезинтеграторе PG-100 MSE 150 W (Англия) с помощью конического стержня при частоте колебаний 20 кГц и амплитуде 12-16 мкм в течение 1 мин. Остатки клеток отделяют центрифугированием, а в прозрачных супернатантах (осветленных дезинтегратах) определяют содержание общего белка методом Лоури, доводят концентрацию до 500 мкг/мл и проводят тестирование на модели мышей-сосунков.The sediment of cells grown with the induction of IPTG is resuspended in physiological solution, and destroyed by ultrasound on a PG-100 MSE 150 W disintegrator (England) using a conical rod at an oscillation frequency of 20 kHz and an amplitude of 12-16 μm for 1 min. The cell residues are separated by centrifugation, and the total protein content is determined by the Lowry method in transparent supernatants (clarified disintegrates), the concentration is adjusted to 500 μg / ml and tested on a model of sucker mice.
Животным весом 3-4 г (по 8 на каждый вариант) через задний проход вводят по 100 мкл препаратов (по 50 мкг общего белка на одно животное). Через 5 ч после введения животных умерщвляют и определяют FA (отношение веса желудка и кишечника к весу тела). Статистическую обработку результатов проводят с помощью программы "Primer of Biostatistics" v.4.03. Разница между FA контрольной и опытной групп должна быть статистически достоверной при Р<0,005.For animals weighing 3-4 g (8 for each variant), 100 μl of the preparations (50 μg of total protein per animal) is administered through the anus. 5 hours after administration, the animals were sacrificed and FA (ratio of stomach and intestinal weight to body weight) was determined. Statistical processing of the results is carried out using the program "Primer of Biostatistics" v.4.03. The difference between the FA control and experimental groups should be statistically significant at P <0.005.
Использование рекомбинантной плазмиды рАсе90 и штамма E.coli KM 194 позволит ускорить процесс получения белка Асе Vibrio cholerae для проведения широкомасштабных исследований его свойств и биологической активности. Дальнейшие исследования Асе с помощью продуцента, полученного заявителями, имеет принципиальное значение для оценки его роли в вирулентности и выяснения механизма действия на эукариотические клетки.The use of the recombinant plasmid pACe90 and strain E. coli KM 194 will speed up the process of obtaining the protein Ace Vibrio cholerae for large-scale studies of its properties and biological activity. Further studies of Ace using the producer obtained by the applicants are of fundamental importance for assessing its role in virulence and elucidating the mechanism of action on eukaryotic cells.
Рекомбинантный штамм E.coli KM 194 является перспективным в качестве продуцента Асе холерных вибрионов для изучения его биологического действия и влияния на активность других факторов вирулентности. Асе является единственным токсином, синтезируемым данным штаммом, поэтому в качестве препаратов могут быть использованы и неочищенные лизаты или дезинтеграты бактериальных клеток.The recombinant E. coli strain KM 194 is promising as a producer of Ace cholerae vibrios for studying its biological effect and the effect on the activity of other virulence factors. Ace is the only toxin synthesized by this strain, therefore, crude lysates or disintegrates of bacterial cells can also be used as drugs.
Преимуществом предлагаемого продуцента по сравнению с холерными вибрионами является также то, что его культивирование не требует соблюдения режима работы с возбудителями особо опасных инфекций.The advantage of the proposed producer in comparison with cholera vibrios is also that its cultivation does not require compliance with the regime of work with pathogens of especially dangerous infections.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006118676/13A RU2313576C1 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING VIBRIO CHOLERAE CLONED Ace GENE AND ESCHERICHIA COLI STRAIN - PRODUCER OF VIBRIO CHOLERAE ACCESSORY CHOLERA ENTEROTOXIN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006118676/13A RU2313576C1 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING VIBRIO CHOLERAE CLONED Ace GENE AND ESCHERICHIA COLI STRAIN - PRODUCER OF VIBRIO CHOLERAE ACCESSORY CHOLERA ENTEROTOXIN |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2313576C1 true RU2313576C1 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39018936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006118676/13A RU2313576C1 (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING VIBRIO CHOLERAE CLONED Ace GENE AND ESCHERICHIA COLI STRAIN - PRODUCER OF VIBRIO CHOLERAE ACCESSORY CHOLERA ENTEROTOXIN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313576C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016120475A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Enterome | Host dna as a biomarker of crohn's disease |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2140981C1 (en) * | 1993-10-08 | 1999-11-10 | Юниверсити оф Мэриленд эт Балтимор | Avirulent strain vibrio cholerae of non 01-serogroup (variants), method of strain preparing (variants), vaccine |
-
2006
- 2006-05-29 RU RU2006118676/13A patent/RU2313576C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2140981C1 (en) * | 1993-10-08 | 1999-11-10 | Юниверсити оф Мэриленд эт Балтимор | Avirulent strain vibrio cholerae of non 01-serogroup (variants), method of strain preparing (variants), vaccine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SOMARNY et al., Optimization of parametres for accessory cholera enterotoxin (ace) protein expression, J.Med. Sci., 2(2), стр.74-76. TRUCKSIS et al., Production of Vibrio cholerae accessory cholera enterotoxin (ace) in the yeast pichia pastoris, Infection and immunity, Vol.65, No.12, 1997, стр.4984-4988. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016120475A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Enterome | Host dna as a biomarker of crohn's disease |
| CN107208159A (en) * | 2015-01-30 | 2017-09-26 | 恩特姆生物科学公司 | Host DNA as Crohn's disease biomarker |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Leung et al. | The yopM gene of Yersinia pestis encodes a released protein having homology with the human platelet surface protein GPIb alpha | |
| JP2564268B2 (en) | Fusion antigen polypeptide | |
| CN111925452B (en) | Mycoplasma hyopneumoniae genetic engineering subunit vaccine, and preparation method and application thereof | |
| CN85109132A (en) | Cloning of cDNA encoding Polypeptides having human granulocyte macrophage and eosinophil growth factor Activity | |
| FR2567540A1 (en) | PROCESS FOR PREPARING A HUMAN LEUKOCYTE INTERFERON ALPHA-2 | |
| HU202585B (en) | Process for protecting e. coli bacterium from natural bacteriofag | |
| JP2634132B2 (en) | New peptide | |
| RU2313576C1 (en) | RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING VIBRIO CHOLERAE CLONED Ace GENE AND ESCHERICHIA COLI STRAIN - PRODUCER OF VIBRIO CHOLERAE ACCESSORY CHOLERA ENTEROTOXIN | |
| CN112480227B (en) | Protein for improving pathogenic bacterium resistance of sturgeon and preparation method and application thereof | |
| CN1366042A (en) | Process for preparing recombinant deoxyribonuclease I | |
| CN117384808B (en) | A mutant strain ΔarnA and a double mutant strain ΔugdΔarnA of Aeromonas dakar, and a construction method and application thereof | |
| RU2376375C2 (en) | RECOMBINANT PLASMID DNA pFastBac-G2R-IgG, WHICH CONTAINS FRAGMENT OF SMALLPOX VIRUS GENOME, CODING FACTOR OF TUMOUR NECROSIS, BINDING PROTEIN, AND FRAGMENT OF HUMAN GENOME, CODING SECTION OF HEAVY CHAIN OF ANTIBODY G, AND STRAIN OF BACULOVIRUS BvG2RIgG, WHICH PRODUCES SOLUBLE CHIMERIC PROTEIN, WHICH CONSISTS OF SMALLPOX VIRUS PROTEIN, BINDING FACTOR OF TUMOUR NECROSIS, AND FRAGMENT OF HEAVY CHAIN OF HUMAN ANTIBODY G | |
| RU2712519C1 (en) | Recombinant plasmid expressing a cloned vibrio cholerae neuraminidase gene, and an escherichia coli strain - a superproducer of vibrio cholerae neuraminidase | |
| RU2242516C1 (en) | Method for preparing recombinant human alpha-2b-interferon, recombinant plasmid and strain-producer for its realization | |
| RU2313577C2 (en) | Recombinant plasmid expressing vibrio cholerae cloned cef gene (variants) and escherichia coli strain-producer of vibrio cholerae cef (variants) | |
| RU2671099C1 (en) | Recombinant plasmid expressing cloned gene of vibrio cholerae hemolysin and escherichia coli - vibrio cholerae pro-hemolysin superproducent | |
| CN119185521B (en) | A recombinant vaccine of Nocardia sibiricum and its preparation method and application | |
| CN111053890A (en) | Application of galectin-8 derived from mandarin fish in the preparation of bacteriostatic agents | |
| RU2839376C1 (en) | PLASMID GENETIC CONSTRUCT pET21a_SKP, WHICH PROVIDES EXPRESSION IN ESCHERICHIA COLI PROKARYOTIC SYSTEM OF RECOMBINANT SKP PROTEIN, AND RECOMBINANT PROTEIN SKP HAVING BROADLY NEUTRALIZING PROPERTIES OF SINGLE-DOMAIN NANOANTIBODY AGAINST SARS-CoV-2 | |
| RU2306337C2 (en) | RECOMBINANT PLASMID EXPRESSING CLONED GENE OF Vibrio cholerae HEMAGGLUTININ/PROTEASE AND Escherichia coli STRAIN AS PRODUCER OF Vibrio cholerae HEMAGGLUTININ/PROTEASE | |
| CN1057564C (en) | Microbe capable of producing active recombinant phycobiliprotein and its preparing method | |
| RU2707525C1 (en) | Recombinant plasmid expressing cloned chaperone hfq vibrio cholerae gene, and escherichia coli strain - chaperone superfood hfq vibrio cholerae | |
| CN108794645A (en) | A kind of fusion protein and preparation method thereof being made of bovine albumin, Bov IFN γ and Bov IFN α | |
| RU2303063C2 (en) | STRAIN Escherichia coli BL21 (DE3)[pAYC-ET-(hIFN-α2b)-IacI) AS PRODUCER OF RECOMBINANT HUMAN ALPHA-2b INTERFERON AND METHOD FOR CULTIVATION THEREOF | |
| RU2188233C2 (en) | Strain of bacterium bacillus subtilis pbco1e2 as producer of colicin e2 used for veterinary preparation production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080530 |