(A) KanR-kassetten flankeret af SlyX- og SlyD-homologe regioner. (B) Hele sekvensen af disse gener erstattes af KanR-kassetten under rekombination. (C) "FRT ar" er alt, hvad der er tilbage, når stammen er "helbredt" med flp-rekombinase. Kredit:Lobachevsky University
Bakteriesystemer er nogle af de enkleste og mest effektive platforme til ekspression af rekombinante proteiner. De er mere omkostningseffektive sammenlignet med andre metoder, og er derfor af stor interesse ikke kun for forskere på Lobachevsky -universitetet, men også for producenter af terapeutisk vigtige lægemidler.
Imidlertid, ud over de rekombinante målproteiner, celler producerer også et stort antal endogene proteiner, herunder SlyD. Det er et lille protein, der består af tre domæner. Dens C-terminale region er rig på histidinrester, og SlyD udviser derfor en høj affinitet for de 2-valente ioner og renses sammen med målproteinerne i løbet af metalaffinitetskromatografi. Dette resulterer i behovet for yderligere rensningstrin, og som følge heraf, øger omkostningerne ved den teknologiske proces til opnåelse af terapeutiske rekombinante proteiner.
Et team af forskere på Lobachevsky -universitetet under professor Viktor Novikov, Direktør for UNN Center for Molekylærbiologi og Biomedicin, har opnået en række E. coli -stammer, der mangler SlyD/SlyX -gener. Stammerne blev konstrueret under anvendelse af λ-rød medieret kromosomal deletion. (Figur 1.)
"Sekvensen af SlyD/SlyX i E. coli -genomet blev erstattet af et gen, der var ansvarlig for resistens over for antibiotika kanamycin, der blev flankeret på begge sider af FRT -steder, hvorfra den senere blev fjernet med FLP -rekombinase, "Noterer Viktor Novikov.
Ved hjælp af eksemplet med rekombinant bispecifikt protein MYSTI-2 bestående af to moduler, der er aktive centre for antistoffer mod museproteiner F4/80 og TNF, forskerne sammenlignede aktiviteten af proteiner isoleret fra de oprindelige og mutante stammer. Som et resultat af undersøgelsen, det blev bestemt, at fjernelsen fra E. coli -genomet af SlyD- og SlyX -generne, som formentlig koder for chaperoner, der understøtter den rumlige struktur af Escherichia coli -proteiner, resulterer ikke i en afbrydelse af rekombinante proteiners funktionelle aktivitet.
Ved at opnå originale E. coli -stammer, forskerne var i stand til at løse problemet med kontaminering af rekombinante proteiner og sikre deres succesfulde rensning i et-trins ved metalaffinitetskromatografi.
"Det opnåede sæt slyD/slyX-mangelfuld stammer af E. coli kan bruges til i ren form at producere et bredt spektrum af prokaryote og eukaryote proteiner, herunder medicinske terapeutiske proteiner. Dette gør udviklingen og produktionen af nye medicinske og forebyggende biologiske præparater lettere, enklere og billigere, "slutter Viktor Novikov.