[go: up one dir, main page]

RU2795322C1 - Method for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin - Google Patents

Method for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin Download PDF

Info

Publication number
RU2795322C1
RU2795322C1 RU2022130158A RU2022130158A RU2795322C1 RU 2795322 C1 RU2795322 C1 RU 2795322C1 RU 2022130158 A RU2022130158 A RU 2022130158A RU 2022130158 A RU2022130158 A RU 2022130158A RU 2795322 C1 RU2795322 C1 RU 2795322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lactoferricin
human
antibodies
monospecific antibodies
serum albumin
Prior art date
Application number
RU2022130158A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Коханов
Оксана Алексеевна Луцева
Светлана Александровна Голубкина
Ваха-Хажи Алиевич Сайдулаев
Наиля Гамиловна Мулдашева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России)
Application granted granted Critical
Publication of RU2795322C1 publication Critical patent/RU2795322C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biochemistry; biotechnology.
SUBSTANCE: method for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin is proposed. Acid hydrolysis of skimmed human milk proteins is carried out using porcine pepsin. The resulting peptides are separated by precipitation with trichloroacetic acid and centrifuged. The deproteinized filtrate is neutralized and conjugated with bovine serum albumin. After incubation, sodium borohydride is added to the reaction mixture. The reaction is stopped with glacial acetic acid. Rabbit immunization cycles are carried out by introducing the BSA-lactoferricin conjugate with complete Freund's adjuvant until a hyperimmune response is formed. In the obtained rabbit sera, ballast impurities are eliminated to obtain monospecific antibodies to human lactoferricin.
EFFECT: invention can be used to obtain antibodies for the development of a test system for human lactoferricin and is aimed at simplifying and improving the accuracy of determining human lactoferricin.
1 cl, 1 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к биохимии и биотехнологии и может быть использовано для получения антител и разработки тест-системы на пептид лактоферрицин человека.The invention relates to medicine, namely to biochemistry and biotechnology, and can be used to obtain antibodies and develop a test system for the human lactoferricin peptide.

Структурный домен лактоферрина, ответственный за бактерицидные свойства, является расщепляемый пепсином фрагмент, названный лактоферрицином (Bellamy W., Takase М., Yamauchi K. [et al.] Identification of the bactericidal domain of lactoferrin // Biochim. Biophys. Acta. - 1992. - Vol. 1121, №1-2 - P. 130-136).The structural domain of lactoferrin responsible for bactericidal properties is a pepsin-cleavable fragment called lactoferricin (Bellamy W., Takase M., Yamauchi K. [et al.] Identification of the bactericidal domain of lactoferrin // Biochim. Biophys. Acta. - 1992 - Vol. 1121, No. 1-2 - P. 130-136).

Пептид лактоферрицин (ЛФЦ) проявляет активность против всех протестированных бактерий (Е. coli, Klebsiella spp., Pseudomonas spp., Listeria spp., Staphylococcus spp.) и эффективен даже против инфекций, вызываемых устойчивыми к антибиотикам Staphylococcus aureus и Klebsiella pneumoniae (Oda H., Wakabayashi H., Yamauchi K. [et al.]. Isolation of a bifidogenic peptide from the pepsin hydrolysate of bovine lactoferrin // Appl. Environ. Microbiol. - 2013. - Vol. 79(6): - P. 1843-1849). ЛФЦ человека, помимо антимикробной, противовирусной и противогрибковой активности обладает антиканцерогенной активностью (Перродэн Ж.П. Способ производства лактоферрина, фракция, содержащая лактоферрин, и ее применения / Патент на изобретение RU 2579661, 10.04.2016).The peptide lactoferricin (LFC) is active against all tested bacteria (E. coli, Klebsiella spp., Pseudomonas spp., Listeria spp., Staphylococcus spp.) and is effective even against infections caused by antibiotic-resistant Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae (Oda H ., Wakabayashi H., Yamauchi K. [et al.] Isolation of a bifidogenic peptide from the pepsin hydrolysate of bovine lactoferrin Appl Environ Microbiol 2013 Vol 79(6): P 1843 -1849). Human LFC, in addition to antimicrobial, antiviral and antifungal activity, has anticarcinogenic activity (Perroden J.P. Method for the production of lactoferrin, a fraction containing lactoferrin, and its applications / Patent for invention RU 2579661, 10.04.2016).

Образующиеся при пепсиновом гидролизе лактоферрина человека пептиды, после удаления непрореагировавших белков с помощью трихлоруксусной кислоты (ТХУ), имеют молекулярную массу в диапазоне 2-5 кДа, и не обладают иммуногенными свойствами. По информации, содержащейся в базе данных UniProt ЛФЦ человека состоят из 48 аминокислотных остатка и имеют молекулярную массу 5345 Да (Серебряков А.А., Коханова А.В. Динамика лактоферрицина и альфа-фетопротеина в крови кроликов после различных вариантов повреждения печени // Крымском журнале экспериментальной и клинической медицины. - 2022. - Т. 12, №2. - С. 41-48).The peptides formed during pepsin hydrolysis of human lactoferrin, after removing unreacted proteins with trichloroacetic acid (TCA), have a molecular weight in the range of 2-5 kDa and do not have immunogenic properties. According to the information contained in the UniProt database, human LPCs consist of 48 amino acid residues and have a molecular weight of 5345 Da (Serebryakov A.A., Kokhanova A.V. Dynamics of lactoferricin and alpha-fetoprotein in the blood of rabbits after various types of liver damage // Crimean Journal of Experimental and Clinical Medicine - 2022. - V. 12, No. 2. - P. 41-48).

Как правило, белки с низкой молекулярной массой и пептиды оказываются неимунногенными и плохо сорбируются на пластик, что затрудняет их скрининг и мониторинг в биологических жидкостях.Typically, low molecular weight proteins and peptides are non-immunogenic and poorly adsorbed to plastics, making them difficult to screen and monitor in biological fluids.

Вместе с тем, несмотря на полную информацию о строении этого важного антибактериального пептида до настоящего времени не существует иммунохимического способа определения лактоферрицина.However, despite complete information about the structure of this important antibacterial peptide, there is still no immunochemical method for determining lactoferricin.

Иммунохимический метод регистрации антимикробных пептидов, основанный на реакции антиген-антитело, имеет большое преимущество над спектрофотометрическим и другими методами регистрации результата измерения, к числу которых относятся универсальность, избирательность, специфичность, высокая чувствительность (Фримель X. Иммунологические методы. М.: Медицина, 1987. - 472 с.; Чехонин В.П., Дмитриева Т.Е., Жирков Ю.А. Иммунохимический анализ нейроспецифических антигенов. - 2000. - М.: Медицина - 416 с.).The immunochemical method of registration of antimicrobial peptides, based on the antigen-antibody reaction, has a great advantage over spectrophotometric and other methods of registration of the measurement result, which include universality, selectivity, specificity, high sensitivity (Frimel X. Immunological methods. M .: Medicine, 1987 - 472 pp.; Chekhonin VP, Dmitrieva TE, Zhirkov Yu.A. Immunochemical analysis of neurospecific antigens. - 2000. - M.: Medicine - 416 pp.).

В тоже время давно отработана технологии конъюгации низкомолекулярных лигандов с макромолекулярными носителями для получения иммуногенных комбинаций. Чтобы перевести неиммуногенные молекулы пептидов в иммуногенное состояние можно агрегировать их в частицы большего размера или присоединить к соответствующему носителю. Предпочтительнее пользоваться вторым способом (Фримель X. Иммунологические методы. М.: Медицина, 1987. - 472 с.).At the same time, technologies for conjugation of low molecular weight ligands with macromolecular carriers have long been developed to obtain immunogenic combinations. To convert non-immunogenic peptide molecules into an immunogenic state, they can be aggregated into larger particles or attached to an appropriate carrier. It is preferable to use the second method (Frimel X. Immunological methods. M .: Medicine, 1987. - 472 p.).

Например, известен способом конъюгирования антибактериальных пептидов путем их иммобилизация на нерастворимых носителях, изготовленных из полистироловых, полипропиленовых, полиамидных, целлюлозных, агарозных, полиакриламидных, декстрановых или виниловых полимерных материалов (Блондэлле Сильви Э. (US) и соавт. Антибактериальные пептиды // Патент РФ №2468033 от 10.07.2007).For example, a method is known for conjugating antibacterial peptides by immobilizing them on insoluble carriers made from polystyrene, polypropylene, polyamide, cellulose, agarose, polyacrylamide, dextran or vinyl polymeric materials (Blondelle Sylvie E. (US) et al. Antibacterial peptides // RF Patent No. 2468033 dated 07/10/2007).

Однако как оказалось, способы приготовления коньюгатов на основе нерастворимых полимеров не позволяет получать на кроликах антитела к неиммуногенному пептиду лактоферрицину.However, as it turned out, methods for preparing conjugates based on insoluble polymers do not allow obtaining antibodies to the non-immunogenic peptide lactoferricin in rabbits.

Для получения растворимых комплексов белковых носителей с неиммуногенными пептидами чаще всего применяются гетерогенные белки: бычий сывороточный альбумин, гемоцианин лимфы улитки (KLH), тиреоглобулин или овальбумин. Например, известен способы иммобилизации путем ковалентного конъюгирования пептида с гемоцианином лимфы улитки (Ширакава Камон. Специфически очищенные антитела против пресепсина // Патент РФ №2739607 от 25.08.2015).To obtain soluble complexes of protein carriers with non-immunogenic peptides, heterogeneous proteins are most often used: bovine serum albumin, keyhole limpet hemocyanin (KLH), thyroglobulin, or ovalbumin. For example, known methods of immobilization by covalent conjugation of the peptide with cochlear hemocyanin (Shirakawa Kamon. Specifically purified antibodies against presepsin // RF Patent No. 2739607 dated 25.08.2015).

Однако самым надежным и наиболее часто используемым носителем для пептидов является бычий сывороточный альбумин (БСА) (Heisch R.D., Hufner М. Highly specific antibodies to triiodthyronine. - Acta biol. Med. Germ., 1972. - Vol. 28. - P. 861-864.).However, the most reliable and most commonly used carrier for peptides is bovine serum albumin (BSA) (Heisch R.D., Hufner M. Highly specific antibodies to triiodthyronine. - Acta biol. Med. Germ., 1972. - Vol. 28. - P. 861 -864.).

Для получения конъюгатов различных гаптенов с БСА часто применяются методы диазотирования или реакции взаимодействия альдегидной группы с аминогруппой БСА (Ковалев И.Е., Полевая О.Ю. Биохимические основы иммунитета к низкомолекулярным химическим соединениям. М., 1985, с. 14-25; Костянко М.В., Глушков А.Н. Способ получения конъюгата гаптен-белок / Патент на изобретение RU 2141114, 16.02.1998). Однако данные методы конъюгации не подходят для пептида типа лактоферрицина, несущего значительный положительный заряд.To obtain conjugates of various haptens with BSA, methods of diazotization or the reaction of the interaction of the aldehyde group with the amino group of BSA are often used (Kovalev I.E., Polevaya O.Yu. Biochemical bases of immunity to low molecular weight chemical compounds. M., 1985, p. 14-25; Kostyanko M.V., Glushkov A.N. Method for obtaining a hapten-protein conjugate / Patent for invention RU 2141114, 16.02.1998). However, these conjugation methods are not suitable for a lactoferricin-type peptide that carries a significant positive charge.

В связи с отсутствием в литературе иммуноферментного метода выявления лактоферрицин в качестве прототипа использована наша статья по определению лактоферрицина в сыворотке крови и других биологических жидкостях спектрофотометрическим способом (Серебряков А.А., Коханов А.В., Луцева О.А., Таспенова Г.К., Мулдашева Н.Р. Лактоферрин и лактоферрицин в моче и фекалиях у больных с ургентной урологической и хирургической патологией // Современные проблемы науки и образования. - 2021. - №4. (Электронный журнал); URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=27717).Due to the lack of an enzyme immunoassay method for detecting lactoferricin in the literature, our article on the determination of lactoferricin in blood serum and other biological fluids by the spectrophotometric method was used as a prototype (Serebryakov A.A., Kokhanov A.V., Lutseva O.A., Taspenova G. K., Muldasheva N.R. Lactoferrin and lactoferricin in urine and faeces in patients with urgent urological and surgical pathology // Modern problems of science and education. - 2021. - No. 4. (Electronic journal); URL: http://www .science-education.ru/article/view?id=27717).

Изобретение направлено на упрощение и повышение точности определения лактоферрицина человека.The invention is aimed at simplifying and improving the accuracy of determining human lactoferricin.

Поставленная в изобретении цель достигается тем, что с помощью фермента пепсина свиньи с активностью 90 МЕ/мг производят кислотный гидролиз белков обезжиренного женского молока в течение 4-6 часов при 37°С, образующиеся при гидролизе пептиды, отделяют от непрореагировавших белков молока осаждением 10% трихлоруксусной кислотой с последующим центрифугированием при 5000 g в течение 10 мин, после нейтрализации депротеинизированного фильтрата его конъюгируют с бычьим сывороточным альбумином из расчета 2-3 мг белка фильтрата на 100 мг бычьего сывороточного альбумина в 0,1 н NaOH, после трехчасовой инкубации при комнатной температуре в реакционную смесь вносят 20 мг восстановителя боргидрида натрия и через 30 минут реакцию останавливают ледяной уксусной кислотой, доводя рН до значений 7,2-7,4, проводят циклы иммунизации кроликов троекратным еженедельным внутримышечным введением конъюгата БСА-лактоферрицин с полным адъювантом Фрейнда в течении 28-35 дней до формирования у кроликов гипериммунного ответа, в полученных кроличьих сыворотках производят элиминацию балластных примесей путем добавления к 10 мл сыворотки 200 мг лиофилизированной плазмы человека и 50 мг коммерческого бычьего сывороточного альбумина для получения моноспецифических антител к лактоферрицину человека.The goal set in the invention is achieved by the fact that with the help of the pig pepsin enzyme with an activity of 90 IU/mg, acid hydrolysis of skimmed human milk proteins is carried out for 4-6 hours at 37 ° C, the peptides formed during hydrolysis are separated from unreacted milk proteins by precipitation of 10% trichloroacetic acid, followed by centrifugation at 5000 g for 10 min, after neutralization of the deproteinized filtrate, it is conjugated with bovine serum albumin at the rate of 2-3 mg of filtrate protein per 100 mg of bovine serum albumin in 0.1 N NaOH, after a three-hour incubation at room temperature 20 mg of sodium borohydride reducing agent is added to the reaction mixture and after 30 minutes the reaction is stopped with glacial acetic acid, bringing the pH to 7.2-7.4, rabbits are immunized with three weekly intramuscular injections of the BSA-lactoferricin conjugate with complete Freund's adjuvant for 28 -35 days before the formation of a hyperimmune response in rabbits, in the obtained rabbit sera, ballast impurities are eliminated by adding 200 mg of lyophilized human plasma and 50 mg of commercial bovine serum albumin to 10 ml of serum to obtain monospecific antibodies to human lactoferricin.

Примеры осуществления изобретения.Examples of the invention.

Пример 1.Example 1

Источником для получения моноспецифических антител к лактоферрицину человека служит обезжиренное женское молоко. Для получения из молочного белка пептидной фракции раствор закисляют соляной кислотой до рН 2,0, вносят раствор пепсина свиньи с активностью 90 МЕ/мг (Sigma, США) и полученную смесь выдерживали в термостате в течение 4 часов при 37°С. За это время в инкубационной среде накапливался пептиды, имеющие молекулярную массу ниже 4 кДа, которые отделяют от непрореагировавших белковых компонентов, путем прибавления 1 мл 20% раствора трихлоруксусной кислоты, с последующим центрифугирования при 5000 g в течение 10 мин. Депротеинизированный фильтрат, содержащие лактоферрицин нейтрализуют гидрокарбонатом натрия до рН 7,6-7,8 и после центрифугирования при 5000 g в течение 20 мин хранят до следующего этапа получения конъюгата БСА-ЛФЦ в морозильной камере при -20°С. Концентрация пептида лактоферрицина в полученных препаратах обезжиренного женского молока, рассчитанная спектрофотометрически по методу Скоупс (Скоупс Р. Методы очистки белков: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 358 с.) на волнах длиной 260 и 280 нм, составляет 2-3 мг/мл.The source for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin is skimmed human milk. To obtain a peptide fraction from milk protein, the solution is acidified with hydrochloric acid to pH 2.0, a solution of porcine pepsin with an activity of 90 IU/mg (Sigma, USA) is added, and the resulting mixture is kept in a thermostat for 4 hours at 37°C. During this time, peptides with a molecular weight below 4 kDa accumulated in the incubation medium, which are separated from unreacted protein components by adding 1 ml of a 20% trichloroacetic acid solution, followed by centrifugation at 5000 g for 10 min. The deproteinized filtrate containing lactoferricin is neutralized with sodium bicarbonate to pH 7.6-7.8 and after centrifugation at 5000 g for 20 minutes, stored until the next stage of obtaining the BSA-LFC conjugate in a freezer at -20°C. The concentration of the lactoferricin peptide in the obtained preparations of skimmed human milk, calculated spectrophotometrically by the Scopes method (Scopes R. Methods for purification of proteins: Lane from English - M .: Mir, 1985. - 358 p.) at wavelengths of 260 and 280 nm, is 2-3 mg/ml.

Наличие у пептида лактоферрицина положительно заряженных групп позволяет получать иммунные комплексы с бычьим сывороточным альбумином только за счет адсорбции без использования дополнительных спейсерных функциональных групп. Для получение конъюгатов БСА-лактоферрицин к 0,1 грамму БСА, растворенного в 1 мл 0,1 н раствора гидроксида натрия, добавляют 1 мл препарате лактоферрицина, содержащего 2-3 мг пептида. После трехчасового перемешивания при комнатной температуре в раствор вносят 20 мг восстановителя боргидрида натрия и через 30 минут реакцию останавливают ледяной уксусной кислотой, доводя рН до значений 7,2-7,4. После центрифугирования при 5000 g в течение 20 мин конъюгаты БСА-лактоферрицин хранят до следующего этапа иммунизации в морозильной камере при -20°С.По данным спектрофотометрии в полученном конъюгате на 1 моль БСА приходится 40-60 моль лактоферрицина.The presence of positively charged groups in the lactoferricin peptide makes it possible to obtain immune complexes with bovine serum albumin only by adsorption without the use of additional spacer functional groups. To obtain BSA-lactoferricin conjugates, 1 ml of a lactoferricin preparation containing 2-3 mg of the peptide is added to 0.1 gram of BSA dissolved in 1 ml of 0.1 N sodium hydroxide solution. After three hours of stirring at room temperature, 20 mg of sodium borohydride reducing agent is added to the solution, and after 30 minutes the reaction is stopped with glacial acetic acid, bringing the pH to values of 7.2-7.4. After centrifugation at 5000 g for 20 min, the BSA-lactoferricin conjugates are stored until the next stage of immunization in a freezer at -20°C. According to spectrophotometry data, 40-60 mol of lactoferricin is accounted for in the resulting conjugate per 1 mol of BSA.

Для получения антисывороток к пептиду лактоферрицину человека проводят иммунизацию кроликов породы шиншилла массой 3-4 кг по схеме разработанной Калашниковым [Калашников В.В. Раково-эмбриональные белки человека: Дис. … д-ра. мед. наук. - М., 1986]. В качестве антигена использовались полученные на предыдущих этапах конъюгаты БСА-лактоферрицин.To obtain antisera to the human lactoferricin peptide, chinchilla rabbits weighing 3-4 kg are immunized according to the scheme developed by Kalashnikov [Kalashnikov V.V. Cancer-embryonic human proteins: Dis. … dr. honey. Sciences. - M., 1986]. The BSA-lactoferricin conjugates obtained at the previous stages were used as antigens.

Полученным конъюгатом БСА-лактоферрицин иммунизировали кроликов по следующей схеме:Rabbits were immunized with the resulting BSA-lactoferricin conjugate according to the following scheme:

а) 10 мг конъюгата, растворенного в 5 мл физиологического раствора, тщательно суспендировали с 1 мл полного адъюванта Фрейнда и вводили кроликам подкожно в 6-8 мест;a) 10 mg of the conjugate dissolved in 5 ml of saline was carefully suspended with 1 ml of complete Freund's adjuvant and injected subcutaneously into rabbits at 6-8 sites;

б) через неделю 10 мг препарата, растворенного в 5 мл физиологического раствора, суспендировали с 1 мл неполного адъюванта Фрейнда и вводили кроликам подкожно в 6-8 мест;b) a week later, 10 mg of the drug dissolved in 5 ml of saline was suspended with 1 ml of incomplete Freund's adjuvant and injected subcutaneously into rabbits in 6-8 places;

в) после недельного перерыва повторяли процедуру иммунизации кроликов тем же препаратом повторяя условия, описанные в пункте б);c) after a week break, the procedure for immunizing rabbits with the same preparation was repeated, repeating the conditions described in paragraph b);

в) через неделю после последней инъекции кроликов проводили пробный забор крови из краевой вены ушной раковины.c) a week after the last injection of rabbits, a test blood sampling was carried out from the marginal vein of the auricle.

При невысоком титре антител к конъюгату БСА-лактоферрицин через 2,5-3 месяца животные иммунизировались повторно путем однократной подкожной инъекции 2-3 мл конъюгата содержащего 8-10 нг белка.With a low titer of antibodies to the BSA-lactoferricin conjugate, after 2.5-3 months, the animals were immunized again by a single subcutaneous injection of 2-3 ml of the conjugate containing 8-10 ng of protein.

При высоком качестве сыворотки забор крови из краевой вены уха кролика проводился строго через 7 дней после последней инъекции, при этом у кролика однократно отбиралось 50-100 мл крови. Забор крови повторяли через 2-3 дня и продолжали в таком режиме в течение 15-20 дней.With a high quality of serum, blood sampling from the marginal vein of the rabbit's ear was carried out strictly 7 days after the last injection, while 50-100 ml of blood was taken from the rabbit once. Blood sampling was repeated after 2-3 days and continued in this mode for 15-20 days.

Все полученные кроличьи сыворотки, после проверки на наличие антител к лактоферрицину, дополнительно подвергали процедуре элиминацию балластных примесей путем добавления к 10 мл кроличьей сыворотки 200 мг лиофилизированной плазмы человека и 50 мг коммерческого бычьего сывороточного альбумина.All obtained rabbit sera, after testing for the presence of antibodies to lactoferricin, were additionally subjected to the procedure for eliminating ballast impurities by adding 200 mg of lyophilized human plasma and 50 mg of commercial bovine serum albumin to 10 ml of rabbit serum.

Через два часа полученные кроличьи сыворотки центрифугировали и полноту истощения проверяли иммунодиффузионным методом с сывороткой и плазмой крови доноров и сывороткой крови коров.Two hours later, the obtained rabbit sera were centrifuged and the completeness of depletion was checked by the immunodiffusion method with the serum and blood plasma of donors and the blood serum of cows.

После чего определяли преципитирующая способность полученных кроличьи сывороток с лактоферрицину в специфических реакциях иммунодиффузионного анализа. При этом, если полученная кроличья сыворотка давала единственную линию преципитации с пептидом лактоферрицином (ЛФЦ), она считалась моноспецифической.After that, the precipitating ability of the obtained rabbit sera with lactoferricin was determined in specific reactions of immunodiffusion analysis. At the same time, if the obtained rabbit serum gave a single line of precipitation with the peptide lactoferricin (LFC), it was considered monospecific.

Пример 2.Example 2

Источником лактоферрицина для получения комплекса этого пептида с БСА служили препараты чистого белка лактоферрина человека, предоставленные для исследования профессором Николаевым А.А. (кафедра химии Астраханского ГМУ). Для получения из лактоферрина пептидной фракции 200 мг лиофилизированного белка ЛФ растворяли в 1 мл воды, полученный раствор закисляли соляной кислотой до рН 2,0, вносили раствор пепсина свиньи с активностью 90 МЕ/мг (Sigma, США) и полученную смесь выдерживали в термостате в течение 4 часов при 37°С.The source of lactoferricin for obtaining the complex of this peptide with BSA was preparations of pure human lactoferrin protein, provided for research by Professor A.A. Nikolaev. (Department of Chemistry, Astrakhan State Medical University). To obtain a peptide fraction from lactoferrin, 200 mg of lyophilized LF protein was dissolved in 1 ml of water, the resulting solution was acidified with hydrochloric acid to pH 2.0, a solution of porcine pepsin with an activity of 90 IU/mg (Sigma, USA) was added, and the resulting mixture was kept in a thermostat at for 4 hours at 37°C.

Все дальнейшие этапы получения препарата лактоферрицина из очищенного лактоферрина человека, получения конъюгата БСА-лактоферрицин, иммунизации кроликов, получения гипериммунных кроличьих сывороток, процедуры элиминацию из сывороток балластных примесей до получения моноспецифических кроличьих антител к лактоферрицину человека аналогичны примеру 1.All further steps for obtaining a lactoferricin preparation from purified human lactoferrin, obtaining a BSA-lactoferricin conjugate, immunizing rabbits, obtaining hyperimmune rabbit sera, procedures for eliminating ballast impurities from sera to obtain monospecific rabbit antibodies to human lactoferricin are similar to example 1.

При этом, если полученная кроличья сыворотка давала единственную линию преципитации с пептидом лактоферрицином (ЛФЦ) и не реагировала с антителами к лактоферрину (ЛФ) и какими либо другими веществами, она считалась моноспецифической и полученные антитела использовалась для конструирования тест-системы на лактоферрицин.At the same time, if the obtained rabbit serum gave a single line of precipitation with the peptide lactoferricin (LFC) and did not react with antibodies to lactoferrin (LF) and any other substances, it was considered monospecific and the obtained antibodies were used to construct a test system for lactoferricin.

Проверка качества тест-системы на лактоферрицин человека с помощью моноспецифических антител к лактоферрицину человека методом иммунодиффузионного анализа. Этот вариант иммунохимического анализа позволяет изучать различные антигены в составе сложных смесей без их очистки и выделения из сыворотки крови или другой биологической жидкости. Метод обладает достаточно высокой чувствительностью и позволяет исключить ошибки связанные с применением недостаточно истощенных антисывороток.Checking the quality of the test system for human lactoferricin using monospecific antibodies to human lactoferricin by immunodiffusion analysis. This variant of immunochemical analysis makes it possible to study various antigens in complex mixtures without their purification and isolation from blood serum or other biological fluid. The method has a sufficiently high sensitivity and eliminates errors associated with the use of insufficiently depleted antisera.

Результаты сопоставления двух моноспецифических тест-систем на лактоферрин и лактоферрицин человека методом двойной радиальной диффузии в агаре по Ouchterloni [Фримель X. Иммунологические методы. М.: Медицина, 1987. - 472 с.] в формате штампа «семерка» представлены на фиг. 1.The results of a comparison of two monospecific test systems for human lactoferrin and lactoferricin by double radial diffusion in Ouchterloni agar [Frimel X. Immunological methods. M.: Medicine, 1987. - 472 p.] in the format of the stamp "seven" are presented in Fig. 1.

При этом в центральную лунку штампа семерка в агаровом геле вносят моноспецифические антитела к лактоферрицину человека, а в центральные верхнюю и нижнюю лунки вносят образцы очищенного препарата лактоферрицина. Для сопоставления в боковые лунки штампа семерка вносят тест-антиген и тест-сыворотку на лактоферрин из набора кафедры химии Астраханского ГМУ.At the same time, monospecific antibodies to human lactoferricin are introduced into the central well of the seven-stamp in agar gel, and samples of the purified lactoferricin preparation are introduced into the central upper and lower wells. For comparison, test antigen and test serum for lactoferrin from the set of the Department of Chemistry of the Astrakhan State Medical University are introduced into the side holes of the seven stamp.

1 - препарат очищенного пептида лактоферрицина;1 - preparation of purified lactoferricin peptide;

2 - антисыворотка против пептида лактоферрицина;2 - antiserum against lactoferricin peptide;

3 - препарат очищенного лактоферрина, предоставленный профессором Николаевым А.А. (кафедра химии Астраханского ГМУ);3 - preparation of purified lactoferrin, provided by Professor Nikolaev A.A. (Department of Chemistry, Astrakhan State Medical University);

4 - антисыворотка против лактоферрина человека из набора кафедры химии Астраханского ГМУ.4 - antiserum against human lactoferrin from the set of the Department of Chemistry of the Astrakhan State Medical University.

Полученный результат свидетельствует об отсутствии перекрестной реакции между антителами к лактоферрин человека и антителами к лактоферрицин человека.The result obtained indicates the absence of a cross-reaction between antibodies to human lactoferrin and antibodies to human lactoferricin.

Пример 3.Example 3

Этапы получения препарата лактоферрицина из очищенного лактоферрина человека, получения конъюгата БСА-лактоферрицин, иммунизации кроликов, получения гипериммунных кроличьих антисывороток, процедуры их истощения и формирования моноспецифических антисывороток к лактоферрицину человека аналогичны примеру 2.The steps for obtaining a lactoferricin preparation from purified human lactoferrin, obtaining a BSA-lactoferricin conjugate, immunizing rabbits, obtaining hyperimmune rabbit antisera, procedures for their depletion and formation of monospecific antisera to human lactoferricin are similar to example 2.

Если концентрация специфических антител к ЛФЦ в кроличьих антисыворотках не превышает 10% от общего количества сывороточных гамма-глобулинов, то такие кролисьи сыворотки нельзя использовать для активации полистирольных планшетов и для приготовления коньюгатов с ферментами. В этом случае включают этап выделения из кроличьей сыворотки фракции моноспецифического иммуноглобулина IgG к лактоферрицину с помощью комбинации общепринятых биохимических методов высаливания и хроматографии на Сефадексе G-150.If the concentration of specific antibodies to LFC in rabbit antisera does not exceed 10% of the total amount of serum gamma globulins, then such rabbit sera cannot be used to activate polystyrene plates and to prepare conjugates with enzymes. In this case, the step of isolating a fraction of monospecific immunoglobulin IgG to lactoferricin from rabbit serum using a combination of conventional biochemical methods of salting out and chromatography on Sephadex G-150 is included.

Однако наилучшие результаты для получения моноспецифических антител к лактоферрицину человека дает применения иммуносорбционных методов.However, the best results for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin are obtained by using immunosorption methods.

Для выделения специфических антител из поликлональных кроличьих сывороток мы использовали иммуносорбенты, приготовленные на основе сефарозы 4 В, активированной бромцианом ("Sigma", США). К этому носителю химически привязываются очищенные лактоферрицин.To isolate specific antibodies from polyclonal rabbit sera, we used immunosorbents prepared on the basis of Sepharose 4B activated with cyanogen bromide (Sigma, United States). The purified lactoferricin is chemically bound to this carrier.

Перед связыванием 10 г сефарозы на 20 мин замачивают в 500 мл 1 мМ раствора HCI, затем промывают 2 л того же раствора на стеклянном фильтре. К активированному таким образом гелю прибавляют раствор лактоферрицина в 0,1 М карбонатном буфере с рН 8,3, содержащем 0,5 М NaCl (из расчета 5-10 мг пептида лактоферрицина на 1 мл геля). Полученная смесь инкубируется в течение 2 ч при комнатной температуре, с перемешиванием на роторной мешалке (магнитная мешалка может разрушить структуру геля). Затем иммуносорбент промывается 4 л того же буфера, оставшиеся несвязанными активные группы носителя блокируются обработкой 1М раствором глицина (2 ч). Избыток глицина отмывается попеременным промыванием 0,1 М карбонатным буфером с рН 8,3 и 0,1 М Na-фосфатным буфером с рН 4 (оба буфера содержат 0,5 М NaCl). Последняя промывка - карбонатным буфером.Before binding, 10 g of Sepharose are soaked for 20 min in 500 ml of 1 mM HCl solution, then washed with 2 L of the same solution on a glass filter. To the thus activated gel is added a solution of lactoferricin in 0.1 M carbonate buffer pH 8.3 containing 0.5 M NaCl (at the rate of 5-10 mg of lactoferricin peptide per 1 ml of gel). The resulting mixture is incubated for 2 hours at room temperature, with stirring on a rotary stirrer (a magnetic stirrer can destroy the gel structure). Then the immunosorbent is washed with 4 l of the same buffer, the remaining unbound active groups of the carrier are blocked by treatment with 1M glycine solution (2 hours). Excess glycine is washed off by washing alternately with 0.1 M carbonate buffer pH 8.3 and 0.1 M Na-phosphate buffer pH 4 (both buffers contain 0.5 M NaCl). The last wash is with carbonate buffer.

Приготовленный таким образом иммуносорбент помещается в небольшую колонку (обычно бывает достаточно слоя сорбента объемом 3-5 мл), через которую пропускается 10-20 мл моноспецифической антисыворотки. Извлечение антител проводится в режиме медленной рециркуляции при скорости потока 10 мл/ч. Как показывают результаты иммунодиффузионного анализа, для полного извлечения антител указанный объем сыворотки должен быть пропущен не менее 3-5 раз через колонку с иммуносорбентом. После этого колонка промывается тем же карбонатным буфером до достижения оптической плотности элюата <0,02 (оптическую плотность регистрируют с помощью проточного фотометра, например Uvicord-S фирмы "LKB", Швеция). Адсорбированные антитела элюируются 0,2 М глициновым буфером с рН 2,2 с немедленной нейтрализацией элюата насыщенным раствором ТРИС. После диализа против дистиллированной воды антитела концентрируются ультрафильтрацией через мембрану ХМ-100А (Amicon) и лиофилизуются. Сухой препарат антител хранится при 4°С.The immunosorbent prepared in this way is placed in a small column (usually a layer of sorbent with a volume of 3-5 ml is enough), through which 10-20 ml of monospecific antiserum is passed. The extraction of antibodies is carried out in slow recirculation mode at a flow rate of 10 ml/h. As the results of immunodiffusion analysis show, for complete extraction of antibodies, the indicated volume of serum must be passed at least 3-5 times through a column with an immunosorbent. After that, the column is washed with the same carbonate buffer until the optical density of the eluate <0.02 is reached (the optical density is recorded using a flow photometer, for example, Uvicord-S from LKB, Sweden). The adsorbed antibodies are eluted with 0.2 M glycine buffer pH 2.2 and the eluate is immediately neutralized with saturated TRIS solution. After dialysis against distilled water, the antibodies are concentrated by ultrafiltration through an XM-100A membrane (Amicon) and lyophilized. Dry preparation of antibodies is stored at 4°C.

Пример 4.Example 4

Этапы получения препарата лактоферрицина из очищенного лактоферрина человека, получения конъюгата БСА-лактоферрицин, иммунизации кроликов, получения гипериммунных кроличьих антисывороток, процедуры их истощения и формирования моноспецифических антисывороток к лактоферрицину человека аналогичны примеру 2.The steps for obtaining a lactoferricin preparation from purified human lactoferrin, obtaining a BSA-lactoferricin conjugate, immunizing rabbits, obtaining hyperimmune rabbit antisera, procedures for their depletion and formation of monospecific antisera to human lactoferricin are similar to example 2.

Для характеристики препарата антител к лактоферрицину человека их оценивают по двум параметрам:To characterize the preparation of antibodies to human lactoferricin, they are evaluated according to two parameters:

• как антигены с помощью антисыворотки к иммуноглобулинам кролика;• as antigens using antiserum to rabbit immunoglobulins;

• как антитела с помощью стандартной тест-системы на лактоферрицин.• as antibodies using a standard test system for lactoferricin.

Такой подход позволяет, с одной стороны, определить концентрацию иммуноглобулинов, а с другой - установить, какую долю в общем количестве иммуноглобулинов составляют специфические преципитирующие антитела. При этом расчеты проводятся с использованием следующих констант:This approach allows, on the one hand, to determine the concentration of immunoglobulins, and on the other hand, to determine what proportion of the total number of immunoglobulins are specific precipitating antibodies. In this case, the calculations are carried out using the following constants:

• минимальной концентрации иммуноглобулинов, выявляемой с помощью антисыворотки к иммуноглобулинам кролика ("антитела как антигены") методом двойной иммунодиффузии по Ouchterlony, составляющей 10 мкг/мл;• the minimum concentration of immunoglobulins detected using antiserum to rabbit immunoglobulins ("antibodies as antigens") by Ouchterlony double immunodiffusion method, which is 10 µg/ml;

• минимальной концентрации антител, выявляемой с помощью стандартной тест-системы к изучаемому антигену ("антитела как антитела"), составляющей 80 мкг/мл.• the minimum concentration of antibodies detected using a standard test system for the studied antigen ("antibodies as antibodies"), which is 80 µg/ml.

Умножив на 10 то максимальное разведение антител, которое еще дает реакцию преципитации с антисывороткой к иммуноглобулинам кролика, можно получить общую концентрацию иммуноглобулинов в анализируемом растворе. Эту величину следует сравнить с расчетной концентрацией Преципитирующих специфических антител, которая получается при умножении на 80 максимального разведения антител, реагирующих как антитела в стандартной тест-системе для лактоферрицина. Близкие значения этих величин свидетельствуют о высоком качестве полученного препарата антител.Multiplying by 10 the maximum dilution of antibodies, which still gives a precipitation reaction with antiserum to rabbit immunoglobulins, you can get the total concentration of immunoglobulins in the analyzed solution. This value should be compared with the calculated concentration of precipitating specific antibodies, which is obtained by multiplying by 80 the maximum dilution of antibodies that react as antibodies in the standard test system for lactoferricin. Close values of these values indicate the high quality of the resulting antibody preparation.

Внедрение данного способа определения лактоферрицина превосходит спектрофотометрический способ определения этого пептида по чуствительности, позволяет повысить точность и упростить процедуру определения концентрации неиммуногенного антибактериального пептида лактоферрицина.The introduction of this method for the determination of lactoferricin is superior to the spectrophotometric method for determining this peptide in terms of sensitivity, it makes it possible to increase the accuracy and simplify the procedure for determining the concentration of the non-immunogenic antibacterial peptide lactoferricin.

Предлагаемый способ получения моноспецифических кроличьих антител к лактоферрицину человека может быть использован в качестве инструмента для количественного определения концентрации пептид лактоферрицина в биологических жидкостях любым иммунохимическим методом анализа (ИДА, ИФА, ИХА и т.д.).The proposed method for obtaining monospecific rabbit antibodies to human lactoferricin can be used as a tool for quantitative determination of the concentration of lactoferricin peptide in biological fluids by any immunochemical method of analysis (IDA, ELISA, ICA, etc.).

Claims (1)

Способ получения моноспецифических антител к лактоферрицину человека, заключающийся в том, что с помощью фермента пепсина свиньи с активностью 90 МЕ/мг производят кислотный гидролиз белков обезжиренного женского молока в течение 4-6 часов при 37°С, образующиеся при гидролизе пептиды отделяют от непрореагировавших белков молока осаждением 10% трихлоруксусной кислотой с последующим центрифугированием при 5000 g в течение 10 мин, после нейтрализации депротеинизированного фильтрата его конъюгируют с бычьим сывороточным альбумином из расчета 2-3 мг белка фильтрата на 100 мг бычьего сывороточного альбумина в 0,1 н NaOH, после трехчасовой инкубации при комнатной температуре в реакционную смесь вносят 20 мг восстановителя боргидрида натрия и через 30 минут реакцию останавливают ледяной уксусной кислотой, доводя рН до значений 7,2-7,4, проводят циклы иммунизации кроликов троекратным еженедельным внутримышечным введением конъюгата БСА-лактоферрицин с полным адъювантом Фрейнда в течение 28-35 дней до формирования у кроликов гипериммунного ответа, в полученных кроличьих сыворотках производят элиминацию балластных примесей путем добавления к 10 мл сыворотки 200 мг лиофилизированной плазмы человека и 50 мг коммерческого бычьего сывороточного альбумина для получения моноспецифических антител к лактоферрицину человека.A method for producing monospecific antibodies to human lactoferricin, which consists in the fact that using the pig pepsin enzyme with an activity of 90 IU/mg, acid hydrolysis of skimmed human milk proteins is performed for 4-6 hours at 37 ° C, the peptides formed during hydrolysis are separated from unreacted proteins milk by precipitation with 10% trichloroacetic acid, followed by centrifugation at 5000 g for 10 minutes, after neutralization of the deproteinized filtrate, it is conjugated with bovine serum albumin at the rate of 2-3 mg of filtrate protein per 100 mg of bovine serum albumin in 0.1 n NaOH, after a three-hour after incubation at room temperature, 20 mg of sodium borohydride reducing agent is added to the reaction mixture and after 30 minutes the reaction is stopped with glacial acetic acid, bringing the pH to 7.2-7.4, rabbits are immunized with three weekly intramuscular injections of the BSA-lactoferricin conjugate with a complete adjuvant Freund for 28-35 days before the formation of a hyperimmune response in rabbits, in the obtained rabbit sera, ballast impurities are eliminated by adding 200 mg of lyophilized human plasma and 50 mg of commercial bovine serum albumin to 10 ml of serum to obtain monospecific antibodies to human lactoferricin.
RU2022130158A 2022-11-21 Method for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin RU2795322C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795322C1 true RU2795322C1 (en) 2023-05-02

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2823997C1 (en) * 2023-04-05 2024-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) Method for differential diagnosis of pyelonephritis and urolithiasis

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468033C2 (en) * 2006-07-10 2012-11-27 Пба3 БиоМед ГмбХ Antibacterial peptides
RU2579661C2 (en) * 2009-01-28 2016-04-10 Жан-Поль ПЕРРОДЭН Method for producing lactoferrin, lactoferrin-containing fraction and using it

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468033C2 (en) * 2006-07-10 2012-11-27 Пба3 БиоМед ГмбХ Antibacterial peptides
RU2579661C2 (en) * 2009-01-28 2016-04-10 Жан-Поль ПЕРРОДЭН Method for producing lactoferrin, lactoferrin-containing fraction and using it

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЕРЕБРЯКОВ А. А., и др. Лактоферрин и лактоферрицин в моче и фекалиях у больных с ургентной урологической и хирургической патологией. Современные проблемы науки и образования. 2021, no.5, найдено в Интернет [17.02.2023] https://science-education.ru/ru/article/view?id=31082. SHIMAZAKI, K., et al. Monoclonal Antibody against Bovine Lactoferricin and Its Epitopic Site. The Journal of Veterinary Medical Science, 1996, v.58, no.12, p.1227-1229. doi:10.1292/jvms.58.12_1227. KUWATA H. et al. Bactericidal Domain of Lactoferrin: Detection, Quantitation, and Characterization of Lactoferricin in Serum by SELDI Affinity Mass Spectrometry. BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 1998, v.245, p.764-773. BELLAMY, W., et al. Identification of the bactericidal domain of lactoferrin. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Protein Structure and Molecular Enzymology, 1992, v.1121, no.1-2, p.130-136. doi:10.1016/0167-4838(92)90346-f. WAKABAYASHI, H., et al. Lactoferricin Derived From Milk Prote *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2823997C1 (en) * 2023-04-05 2024-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) Method for differential diagnosis of pyelonephritis and urolithiasis
RU2823995C1 (en) * 2023-04-05 2024-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России) Diagnostic technique for bacterial abdominal surgical infection in appendicitis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2944721B2 (en) Endotoxin measuring agent
USRE39138E1 (en) Monoclonal antibody specific for advanced glycosylation endproducts in biological samples
Tizard Macrophage-cytophilic antibodies and the functions of macrophage-bound immunoglobulins
US20080268477A1 (en) Antibody Reactive Specifically to Age Derived from 3,4-Dge
WO1993019373A1 (en) Broadly reactive opsonic antibodies that react with common staphylococcal antigens
JP6232618B2 (en) Novel histamine-releasing substance contained in human sweat
JP2006284567A (en) Diagnostic method and kit for helicobacter pylori infection
RU2795322C1 (en) Method for obtaining monospecific antibodies to human lactoferricin
Conway-Jacobs et al. Extrinsic Cotton effect and immunological properties of the p-azobenzenearsonate hapten attached to a helical amino acid copolymer
Klasen et al. Development of a screening system for detection of somatic mutations. I. Enzyme immunoassay for detection of antibodies against specific hemoglobin determinants
FR2709492A1 (en) Specific immunoassay method of human plasma glutathione peroxidase, kit for its implementation, oligopeptides and antibodies specific for the method.
WO1998024885A1 (en) Helicobacter pylori antigen having an apparent molecular weight of 16±2 kda, a specific antibody, and its use for the detection of said antigen
RU2622005C2 (en) METHOD OF PRODUCING SELECTIVE IMMUNOSORBENT FOR REMOVAL OF ANTIBODIES-IgG TO DESMOGLEIN OF TYPE 3 FROM BLOOD SERUM OF PATIENTS WITH PEMPHIGUS
RU2127883C1 (en) Method of an express-diagnosis of diphtherial infection
JP3445038B2 (en) Measuring method of mental stress disorder related antigen
Murozuka et al. Bovine Albumin‐Like Protein in Commercial Human Albumin for Clinical Use
Nolte et al. Immunogenicity of Staphylococcus aureus delta-toxin
RU2499605C1 (en) Method for preparing polyclonal monospecific serum against human secretory immunoglobulin a
US20030158391A1 (en) Anitbodies and method for producing same, the use thereof and immunisation cocktails, immunoassays-sets and peptides
JP3073501B2 (en) Binding of immune complexes by modified forms of C-reactive protein
RU2281511C1 (en) Polyclonal antibody specifically reacting with prionic protein in cerebral tissue of mammalians and diagnostic reagent upon its basis
Carlsson et al. IMMUNOCHEMISTRY OF SALMONELLA O‐ANTIGENS: Characterization of the Antibody Response to Tyvelose 13 Mannose 1 Bovine Serum Albumin Representative of Salmonella O‐Antigen 9
JPS61178661A (en) Quantitative analysis of enterotoxin
JP3687718B2 (en) Dytyrosine polyclonal antibody, production method thereof, antigen used therein and production method thereof
JP5095065B2 (en) Test method and diagnostic kit for Helicobacter pylori infection