RU2460795C1 - Method for microbiological synthesis of secreted human somatotropin and yeast strain saccharomyces cerevisiae - secreted human somatotropin producer - Google Patents
Method for microbiological synthesis of secreted human somatotropin and yeast strain saccharomyces cerevisiae - secreted human somatotropin producer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460795C1 RU2460795C1 RU2011127647/10A RU2011127647A RU2460795C1 RU 2460795 C1 RU2460795 C1 RU 2460795C1 RU 2011127647/10 A RU2011127647/10 A RU 2011127647/10A RU 2011127647 A RU2011127647 A RU 2011127647A RU 2460795 C1 RU2460795 C1 RU 2460795C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- yeast
- pro
- saccharomyces cerevisiae
- region
- factor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и касается способа синтеза секретируемого соматотропина человека клетками дрожжей Saccharomyces cerevisiae.The invention relates to the field of biotechnology and relates to a method for the synthesis of secreted human growth hormone by Saccharomyces cerevisiae yeast cells.
Увеличение производства белков медицинского и технического назначения за счет увеличения эффективности их секреции в клетках микроорганизмов является одним из приоритетных направлений исследований в области биотехнологии. К числу микроорганизмов, используемых для этих целей, относятся дрожжи Saccharomyces cerevisiae.Increasing the production of medical and technical proteins by increasing the efficiency of their secretion in the cells of microorganisms is one of the priority areas of research in the field of biotechnology. Microorganisms used for these purposes include Saccharomyces cerevisiae yeast.
Под секретируемыми белками будем понимать такие целевые растворимые белки, биосинтез которых в клетках дрожжей S.cerevisiae сопровождается их секрецией во внеклеточную среду.By secreted proteins we mean such soluble target proteins, the biosynthesis of which in S. cerevisiae yeast cells is accompanied by their secretion into the extracellular medium.
Известно, что эффективность секреции в клетках дрожжей S.cerevisiae зависит от выбора лидерных полипептидов (лидерных областей), направляющих секрецию белков [Romanos et al., 1992, Yeast 8:423-488]. Необходимой частью лидерного полипептида является сигнальный пептид (пре-область), дополнительной - про-область. Каждая из частей лидерного полипептида, входящих в состав секретируемого белка на этапе его биосинтеза, в процессе секреции удаляется из его состава по мере выполнения своей функции.It is known that the efficiency of secretion in S. cerevisiae yeast cells depends on the choice of leader polypeptides (leader regions) that direct protein secretion [Romanos et al., 1992, Yeast 8: 423-488]. A necessary part of the leader polypeptide is the signal peptide (pre-region), an additional part is the pro-region. Each of the parts of the leader polypeptide that make up the secreted protein at the stage of its biosynthesis is removed from its composition during secretion as it performs its function.
Основная функция сигнального пептида заключается в обеспечении процесса транслокации белка, т.е. пересечения секретируемым белком мембранного слоя, отделяющего область клетки, в которой осуществляется синтез белка, от области ретикулума, в которой происходит сворачивание секретируемого белка и его посттрансляционная модификация. Сигнальный пептид удаляется из состава секретируемого белка непосредственно в процессе транслокации. Про-область может выполнять двоякую функцию: с одной стороны, про-область обеспечивает удлинение белков, в особенности коротких белков, влияющее на их транслокацию. Вторая известная функция про-области реализуется на этапе транспорта белков из ретикулума и заключается во взаимодействии последовательности про-области с транспортными рецепторами, которые опосредуют включение секретируемых белков в секреторные гранулы, в которых секретируемые белки перемещаются внутри клетки. На одном из заключительных этапов внутриклеточного транспорта в комплексе Гольджи происходит ферментативное отщепление (процессинг) про-области от зрелой части секретируемого белка, который в дальнейшем направляется к плазматической мембране и выходу из клетки.The main function of the signal peptide is to facilitate the process of protein translocation, i.e. the secreted protein intersects the membrane layer separating the region of the cell in which the protein is synthesized from the region of the reticulum, in which the secreted protein is folded and its post-translational modification. The signal peptide is removed from the composition of the secreted protein directly in the process of translocation. The pro-region can fulfill a twofold function: on the one hand, the pro-region provides elongation of proteins, especially short proteins, affecting their translocation. The second known function of the pro-region is realized at the stage of protein transport from the reticulum and consists in the interaction of the sequence of the pro-region with transport receptors, which mediate the incorporation of secreted proteins into secretory granules in which secreted proteins move within the cell. At one of the final stages of intracellular transport in the Golgi complex, enzymatic cleavage (processing) of the pro-region from the mature part of the secreted protein takes place, which is then sent to the plasma membrane and exit the cell.
В дрожжах S. cerevisiae в качестве лидерных областей обычно используют лидерные области дрожжевых секретируемых белков. Одной из наиболее широко применяемых лидерных областей дрожжевого происхождения, используемых для секреции гетерологичных белков в клетках S.cerevisiae, является лидерная пре-про-область предшественника α-фактора (MFα-1) - полового фактора, секретируемого дрожжевыми клетками α-типа спаривания. Эффективность этой лидерной области продемонстрирована многократно, в том числе в отношении секреции таких белков, как инсулиноподобный фактор роста I [Bayne et al., 1988, Gene, 66:235-244], гранулоцитарный колониестимулирующий фактор человека [Ernst, 1988, DNA, 7:355-360], лизоцимы человека и курицы [Ока et al., 1999, Biosci.Biotechnol.Biochem., 63:1977-1983; Hashimoto et al., 1998, Protein Engineering, 11:75-77].In S. cerevisiae yeast, leader regions of yeast secreted proteins are commonly used as leader regions. One of the most widely used leader regions of yeast origin used for secretion of heterologous proteins in S. cerevisiae cells is the leader pre-pro region of the α-factor precursor (MFα-1), a sex factor secreted by α-type mating yeast cells. The effectiveness of this leader region has been demonstrated many times, including in relation to the secretion of proteins such as insulin-like growth factor I [Bayne et al., 1988, Gene, 66: 235-244], granulocyte colony-stimulating human factor [Ernst, 1988, DNA, 7 : 355-360], human and chicken lysozymes [Oka et al., 1999, Biosci. Biotechnol. Biochem., 63: 1977-1983; Hashimoto et al., 1998, Protein Engineering, 11: 75-77].
Другим известным секреторным лидером дрожжевого происхождения является пре-про-область гликопротеина HSP150 S. cerevisiae, положительное влияние которой на секрецию гетерологичных белков в клетках дрожжей установлено, например, для β-лактамазы [Simonen et al., 1994, J Biol Chem, 269:13887-92] и внеклеточного домена рецептора фактора роста нервов крысы [Simonen et al., 1996, Yeast, 12:457-66].Another well-known secretory leader of yeast origin is the pre-pro-region of the S. cerevisiae HSP150 glycoprotein, whose positive effect on the secretion of heterologous proteins in yeast cells has been established, for example, for β-lactamase [Simonen et al., 1994, J Biol Chem, 269: 13887-92] and the extracellular domain of rat nerve growth factor receptor [Simonen et al., 1996, Yeast, 12: 457-66].
Примером последовательности искусственного происхождения, эффективно выполняющей в клетках дрожжей функции лидерного полипептида, является фрагмент белкаинтерлейкина-1-бета [Lee et al., 1999, Biotechnol Prog, 15:884-890].An example of a sequence of artificial origin that effectively performs the functions of a leader polypeptide in yeast cells is a fragment of protein interleukin-1-beta [Lee et al., 1999, Biotechnol Prog, 15: 884-890].
Найден ряд модификаций про-областей лидерных полипептидов, которые обеспечивают улучшение их процессинга [Kjeldsen et al., 1996, Gene, 170:107-112] и секреторной активности [Kjeldsen, 2000, Appl Microbiol Biotechnol, 54:277-286]. В частности, известен искусственно сконструированный про-пептид, обеспечивающий 4-кратное увеличение секреции инсулина человека по сравнению со стандартным вариантом про-области α-фактора дрожжей [Kjeldsen, 2000, Appl Microbiol Biotechnol, 54:277-286].A number of modifications of pro-regions of leader polypeptides have been found that provide an improvement in their processing [Kjeldsen et al., 1996, Gene, 170: 107-112] and secretory activity [Kjeldsen, 2000, Appl Microbiol Biotechnol, 54: 277-286]. In particular, an artificially engineered pro-peptide is known that provides a 4-fold increase in human insulin secretion compared to the standard pro-region of the yeast α-factor [Kjeldsen, 2000, Appl Microbiol Biotechnol, 54: 277-286].
Соматотропин человека (соматотропин) относится к группе анаболических гормонов. Недостаточность его в организме человека приводит к тяжелым последствиям - карликовости, сопровождаемой в большинстве случаев дегенеративными изменениями скелета и мышц, бесплодием, а иногда и задержкой умственного развития. Физиологический эффект соматотропина включает в себя увеличение роста и силы мышц, стимуляцию формирования костной и хрящевой тканей, повышение распада жира, улучшение сердечной деятельности [Hedge et al., 1987, Clinical endocrine physiology. W.B.Saunders company, 1987]. Соматотропин также обладает выраженным антиатерогенным эффектом (повышает уровень содержания липопротеинов высокой плотности и снижает уровень содержания липопротеинов низкой плотности. Показано, что люди с дефицитом гормона роста имеют повышенный риск кардиоваскулярной смертности (Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы нейроэндокринологии», Москва, 6-7 октября, 2003 г.).Human growth hormone (growth hormone) belongs to the group of anabolic hormones. Its insufficiency in the human body leads to grave consequences - dwarfism, accompanied in most cases by degenerative changes in the skeleton and muscles, infertility, and sometimes mental retardation. The physiological effect of growth hormone includes an increase in muscle growth and strength, stimulation of bone and cartilage tissue formation, increased fat breakdown, and improved cardiac activity [Hedge et al., 1987, Clinical endocrine physiology. W.B.Saunders company, 1987]. Somatotropin also has a pronounced anti-atherogenic effect (it increases the level of high density lipoproteins and lowers the level of low density lipoproteins. It has been shown that people with growth hormone deficiency have an increased risk of cardiovascular mortality (Materials of the III All-Russian Scientific and Practical Conference "Actual Problems of Neuroendocrinology", Moscow, October 6-7, 2003).
Описан способ конструирования штаммов S.cerevisiae SCR-H1 и SCR-H2 - стабильных продуцентов секретируемого рекомбинантного соматотропина человека. Клетки этих штаммов содержат по нескольку копий экспрессионных кассет, включающих ген соматотропина, интегрированных в различные хромосомные локусы, что обеспечивает их стабильное наследование. В составе экспрессионных кассет ген соматотропина человека находится под контролем промотора GAL1 S.cerevisiae. Секреция белка направляется либо исключительно лидерной пре-про-областью α-фактора дрожжей (в клетках штамма SCR-H1), либо используют одновременно два лидера, являющихся альтернативными по отношению друг к другу: в части конструкций секреция соматотропина направляется лидерной пре-про-областью α-фактора дрожжей, а в других - гибридной лидерной областью, содержащей модифицированный сигнальный пептид α-фактора дрожжей и про-область белка HSP150 S.cerevisiae (в клетках штамма SCR-H2). Уровень секреции соматотропина составляет 100 мг/л и 150 мг/л, соответственно [RU 2009145487].A method for constructing S. cerevisiae SCR-H1 and SCR-H2 strains, which are stable producers of secreted recombinant human growth hormone, is described. The cells of these strains contain several copies of expression cassettes, including the somatotropin gene, integrated into various chromosomal loci, which ensures their stable inheritance. In the expression cassettes, the human somatotropin gene is under the control of the GAL1 promoter S. cerevisiae. Protein secretion is directed either exclusively by the leader pre-pro-region of the yeast α-factor (in cells of the SCR-H1 strain), or two leaders are used simultaneously, which are alternative to each other: in terms of constructs, somatotropin secretion is directed by the leader pre-pro-region yeast α-factor, and in others, a hybrid leader region containing a modified signal peptide of yeast α-factor and the pro-region of S. cerevisiae HSP150 protein (in cells of strain SCR-H2). The level of growth hormone secretion is 100 mg / l and 150 mg / l, respectively [RU 2009145487].
Задача заявляемой группы изобретений - расширение арсенала способов микробиологического синтеза секретируемого соматотропина человека клетками дрожжей Saccharomyces cerevisiae.The task of the claimed group of inventions is to expand the arsenal of methods for microbiological synthesis of secreted human growth hormone by Saccharomyces cerevisiae yeast cells.
Задача решена путемThe problem is solved by
- разработки способа микробиологического синтеза секретируемого соматотропина человека клетками дрожжей Saccharomyces cerevisiae, предусматривающего культивирование штамма-продуцента секретируемого соматотропина человека, содержащего последовательность ДНК, кодирующую зрелый соматотропин человека, слитый в одной рамке считывания с лидерным полипептидом, включающим сигнальный пептид и комбинацию двух-трех последовательно расположенных про-областей, каждая из которых стимулирует секрецию соматотропина человека в дрожжах Saccharomyces cerevisiae, в частности, удвоенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae, утроенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae, удвоенной про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae или про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae и про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae;- development of a method for microbiological synthesis of secreted human growth hormone by Saccharomyces cerevisiae yeast cells, which cultivates a producer strain of secreted human growth hormone containing a DNA sequence encoding a mature human growth hormone fused in the same reading frame with a leader polypeptide comprising a signal peptide and a combination of two or three sequentially arranged pro-regions, each of which stimulates the secretion of human growth hormone in the yeast Saccharomyces cerevisiae, per hour doubled pro-region of S. cerevisiae yeast α-factor, tripled pro-region of S. cerevisiae yeast α-factor, doubled pro-region of S. cerevisiae yeast HSP150 protein or pro-region of S. cerevisiae yeast HSP150 protein and pro-region S. cerevisiae yeast α-factor;
- конструирования штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3580 - продуцента секретируемого соматотропина человека.- designing a strain of yeast Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-3580 - producer of secreted human growth hormone.
Способ в общем видеThe method in General
Посевную культуру одного из штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae - продуцента секретируемого соматотропина человека, содержащего последовательность ДНК, кодирующую зрелый соматотропин человека, слитый в одной рамке считывания с лидерным полипептидом, включающим сигнальный пептид и комбинацию двух-трех последовательно расположенных про-областей, каждая из которых стимулирует секрецию соматотропина в дрожжах Saccharomyces cerevisiae, получают путем культивирования штамма в течение 16-40 часов при температуре 22-32°С на орбитальной качалке 100-350 об/мин в среде следующего состава, в мас.%: пептон 1-3; дрожжевой экстракт 0,5-3; глюкоза 1-3, вода - остальное, рН среды - естественный.Inoculum culture of one of the strains of yeast Saccharomyces cerevisiae - a producer of secreted human growth hormone containing a DNA sequence encoding a mature human growth hormone fused in the same reading frame with a leader polypeptide comprising a signal peptide and a combination of two or three consecutively located pro-regions, each of which stimulates secretion of growth hormone in yeast Saccharomyces cerevisiae, obtained by culturing the strain for 16-40 hours at a temperature of 22-32 ° C on an orbital shaker 100-350 rpm in medium the following composition in wt%: peptone 1-3;. yeast extract 0.5-3; glucose 1-3, water - the rest, pH - natural.
Посевной культурой засевают ферментер (0,5-1000 л), содержащий ферментационную среду, следующего состава, в мас.%: пептон 1-3; дрожжевой экстракт 0,5-3, глюкоза или сахароза 1-4, вода - остальное, рН среды - естественный. Количество посевной культуры, вносимой в ферментер, составляет 3-15% от объема ферментационной среды.A fermenter (0.5-1000 L) containing a fermentation medium of the following composition, in wt.%: Peptone 1-3; yeast extract 0.5-3, glucose or sucrose 1-4, water - the rest, pH - natural. The amount of seed culture introduced into the fermenter is 3-15% of the volume of the fermentation medium.
Ферментацию проводят при температуре 22-32°С, аэрации 0,2-1,5 об/об/мин и скорости перемешивания культуры 200-1500 оборотов/мин. Через 16-30 ч после засева ферментера начинают подпитку водным раствором следующего состава (в граммах на литр): пептон 20-100; дрожжевой экстракт 20-100, глюкоза или сахароза 100-500, со скоростью 1-10 мл/л/ч и устанавливают рН-статирование культуры в диапазоне рН 5,5 - рН 7,2. Общая продолжительность ферментации составляет 48-96 часов.Fermentation is carried out at a temperature of 22-32 ° C, aeration of 0.2-1.5 rpm / min and the mixing speed of the culture of 200-1500 rpm. After 16-30 hours after sowing the fermenter begin feeding with an aqueous solution of the following composition (in grams per liter): peptone 20-100; yeast extract 20-100, glucose or sucrose 100-500, with a speed of 1-10 ml / l / h and set the pH-stating of the culture in the pH range 5.5 - pH 7.2. The total duration of fermentation is 48-96 hours.
Способ позволяет синтезировать секретируемый соматотропин человека в количестве 1-2 г/л культуральной жидкости, для определения количества которого используют метод электрофореза в полиакриламидном геле и протокол иммуноферментного анализа [RU 2009145487].The method allows to synthesize secreted human somatotropin in an amount of 1-2 g / l of culture fluid, to determine the amount of which the method of polyacrylamide gel electrophoresis and enzyme immunoassay are used [EN 2009145487].
Конструирование штамма Saccharomyces cerevisiae - продуцента секретируемого соматотропина человека.Construction of a strain of Saccharomyces cerevisiae - producer of secreted human growth hormone.
Этап 1 - конструируют варианты генов новых лидерных полипептидов, заключающих в своем составе белковые последовательности, кодирующие эффективный сигнальный пептид и комбинацию последовательно расположенных про-областей, каждая из которых стимулирует секрецию соматотропина человека в дрожжах Saccharomyces cerevisiae, в частности, удвоенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae, или утроенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae, или удвоенной про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae, или про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae и про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae.Stage 1 - construct variants of genes of new leader polypeptides that comprise protein sequences encoding an effective signal peptide and a combination of successively located pro-regions, each of which stimulates the secretion of human growth hormone in Saccharomyces cerevisiae yeast, in particular, doubled α-pro-region S. cerevisiae yeast factor, or triple pro-region of S. cerevisiae yeast α-factor, or doubled pro-region of S. cerevisiae yeast HSP150 protein, or S. cerevisiae yeast protein pro-region and yeast α-pro-region Ms. S. cerevisiae.
Под комбинацией понимают мультипликацию уникальной про-области или комбинацию различных про-областей. Новые лидерные полипептиды на С-конце содержат уникальный сайт узнавания протеиназы КЕХ2.By combination is meant the animation of a unique pro-region or a combination of different pro-regions. The new C-terminal leader polypeptides contain a unique KEX2 proteinase recognition site.
Этап 2 - конструируют варианты дрожжевых экспрессионных векторов, каждый из которых содержит в своем составе ген, кодирующий зрелый соматотропин человека, слитый с одним из вариантов лидерных полипептидов, содержащих в своем составе комбинацию последовательно расположенных про-областей, способных стимулировать секрецию соматотропина человека клетками дрожжей S.cerevisiae. Наличие в области слияния целевого белка и лидерного полипептида сайта узнавания протеиназы КЕХ2 позволяет в ходе секреции в результате ферментативного процессинга слитого белка с участием внутриклеточной протеиназы КЕХ2 высвобождать из его состава зрелый соматотропин человека (содержащий соответствующий нативному N-концевой аминокислотный остаток). Экспрессионные векторы содержат также область инициации репликации эндогенной 2-мкм плазмиды дрожжей, что обеспечивает их способность поддерживаться в клетках дрожжей S. cerevisiae в эписомном многокопийном состоянии. С целью стабилизации плазмиды в векторы вводят функциональный ген PGK1 дрожжей S. cerevisiae.Stage 2 - construct variants of yeast expression vectors, each of which contains a gene encoding a mature human growth hormone fused to one of the leader polypeptide variants containing a combination of successively located pro-regions capable of stimulating the secretion of human growth hormone by S yeast cells .cerevisiae. The presence of the KEX2 proteinase recognition site in the fusion region of the target protein and leader polypeptide allows, during the secretion of enzymatic processing, a fusion protein with the participation of KEX2 intracellular proteinase to release mature human somatotropin (containing the corresponding native N-terminal amino acid residue). Expression vectors also contain the region of initiation of replication of the endogenous 2-μm yeast plasmid, which ensures their ability to be maintained in the episomal multi-copy state in S. cerevisiae yeast cells. In order to stabilize the plasmid, the functional gene PGK1 of S. cerevisiae yeast is introduced into the vectors.
Этап 3 - полученными вариантами экспрессионных векторов трансформируют реципиентный штамм дрожжей S.cerevisiae. Предпочтительно в качестве реципиентного штамма дрожжей используют штамм S.cerevisiae D721W, который является диплоидным, что обеспечивает повышенную стабильность его экспрессионных характеристик. Штамм S.cerevisiae D721W содержит гомозиготные мутации в хромосомных аллелях структурного гена PGK1, кодирующего фосфоглицераткиназу, что обеспечивает стабильное поддержание вектора, содержащего в своем составе функциональный ген PGK1, на средах, содержащих любой единственный источник углерода, усваиваемый дрожжами Saccharomyces cerevisiae, и гена GAL80, кодирующего белок - репрессор промотора GAL1, что обеспечивает галактозонезависимую экспрессию генов, находящихся под контролем промотора GAL1.Stage 3 - the obtained variants of expression vectors transform the recipient strain of S. cerevisiae yeast. Preferably, the strain S. cerevisiae D721W, which is diploid, is used as the recipient strain of yeast, which provides increased stability of its expression characteristics. The strain S. cerevisiae D721W contains homozygous mutations in the chromosomal alleles of the PGK1 structural gene encoding phosphoglycerate kinase, which ensures stable maintenance of the vector containing the functional PGK1 gene on media containing any single carbon source digested by Saccharomyces cerevisiae yeast, and encoding a protein is a repressor of the GAL1 promoter, which provides galactone-independent expression of genes under the control of the GAL1 promoter.
Этап 4 - на основании результатов сравнительного анализа полученных трансформантов выбирают штамм дрожжей, осуществляющий наиболее эффективную секрецию соматотропина человека.Stage 4 - based on the results of a comparative analysis of the obtained transformants, a yeast strain is selected that provides the most effective secretion of human growth hormone.
Этап 5 - используя выбранный штамм дрожжей и ферментационное оборудование, осуществляют биосинтез соматотропина человека.Stage 5 - using the selected yeast strain and fermentation equipment, carry out the biosynthesis of human growth hormone.
Конструирование заявляемого штамма - продуцента секретируемого соматотропина человека проводят согласно описанному выше с использованием в качестве комбинации про-областей - удвоенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae. В результате получают штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae SCR-GH-FF - продуцент зрелого соматотропина человека, который депонируют во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) как Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3580.The construction of the inventive strain-producer of secreted human growth hormone is carried out as described above using, as a combination of pro-regions, doubled pro-region of S. cerevisiae yeast α-factor. The result is a strain of yeast Saccharomyces cerevisiae SCR-GH-FF - producer of mature human growth hormone, which is deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) as Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-3580.
Характеристика заявляемого штаммаCharacterization of the claimed strain
Генотип:Genotype:
SCR-GH-FF (a/α leu2/leu2 ura3/ura3 trp1/trp1::TRP1 pgk1::URA3/pgk1::URA3 gal80::LEU2/gal80::LEU2 lys7/LYS7 his3/HIS3 his4/HIS4 STA2/STA2 suc°/SUC2) /pPDX3-FF-GHSCR-GH-FF (a / α leu2 / leu2 ura3 / ura3 trp1 / trp1 :: TRP1 pgk1 :: URA3 / pgk1 :: URA3 gal80 :: LEU2 / gal80 :: LEU2 lys7 / LYS7 his3 / HIS3 his4 / HIS4 STA2 / STA2 suc ° / SUC2) / pPDX3-FF-GH
Морфологические признаки:Morphological features:
При культивировании при температуре 28°С в течение 48 часов на агаризованной среде YPD следующего состава (в мас.%): пептон 2, дрожжевой экстракт 1, глюкоза 2, агар 2, вода остальное, клетки заявляемого штамма имеют овальную форму, 3-7 мкм в диаметре. Клетки почкуются. Почкование истинное, многостороннее. Истинного мицелия не образуют.When cultured at a temperature of 28 ° C for 48 hours on an agarized YPD medium of the following composition (in wt.%):
Колонии имеют следующий вид:Colonies are as follows:
1) на агаризованной среде YPD колонии белого цвета с ровным краем, матовой поверхностью, линзовидным профилем и сметанообразной консистенцией;1) on an agarized YPD medium, colonies of white color with a smooth edge, a matte surface, a lenticular profile and a creamy consistency;
2) на агаризованной среде с крахмалом (состав в мас.%: пептон 2, дрожжевой экстракт 1, крахмал 1, агар 2, вода остальное) колонии белого цвета с узорчатым краем, матовой поверхностью, линзовидным профилем и крупчатой консистенцией.2) on an agar medium with starch (composition in wt.%:
Рост в жидкой среде с крахмалом: при 28°С в течение первых 24 ч культивирования - жидкость мутная, осадок белый, не комкуется, пристеночных пленок не образует.Growth in a liquid medium with starch: at 28 ° C during the first 24 hours of cultivation, the liquid is cloudy, the precipitate is white, does not clump, does not form wall films.
Физико-химические признаки: Факультативный анаэроб. Температура роста 20-33°С (оптимум 28°С). рН культивирования 3,8-7,4 (оптимум - 5,0).Physico-chemical characteristics: Optional anaerobic. The growth temperature is 20-33 ° C (optimum 28 ° C). The pH of the cultivation of 3.8-7.4 (optimum - 5.0).
Ассимиляция источников углерода: Сбраживает глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу, декстрины, крахмал. Не сбраживает лактозу, галактозу, инулин, ксилозу, арабинозу.Assimilation of carbon sources: Ferments glucose, fructose, maltose, sucrose, dextrins, starch. Does not ferment lactose, galactose, inulin, xylose, arabinose.
Ассимиляция источников азота: Усваивает аминокислоты, сернокислый аммоний, азотнокислый аммоний.Assimilation of nitrogen sources: Absorbs amino acids, ammonium sulfate, ammonium nitrate.
Патогенность: Заявляемый штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3580 непатогененен.Pathogenicity: The inventive strain of Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-3580 is non-pathogenic.
Хранение: Штамм хранят при температуре -70°С в 20% водном растворе глицерина. Возможно хранение на агаризованной богатой среде с глюкозой в течение 3 месяцев при +4°С.Storage: The strain is stored at a temperature of -70 ° C in a 20% aqueous solution of glycerol. Storage on an agarized rich medium with glucose is possible for 3 months at + 4 ° C.
Стабильность: Стабилен в течение 20 последовательных пересевов на агаризованной среде YPD при температуре 28°С.Stability: Stable for 20 consecutive transfers on agarized YPD medium at a temperature of 28 ° C.
Продукция соматотропина: Секретирует зрелый соматотропин человека в количестве 1-2 г/л.Growth hormone production: Secrets mature human growth hormone in an amount of 1-2 g / l.
Заявляемая группа изобретений проиллюстрирована следующей фигурой, на которой - электрофореграмма образцов культуральной жидкости, полученных в результате культивирования штаммов-продуцентов соматотропина человека (пример 9): SCR-GH-F (дор.1), SCR-GH-150 (дор.2), SCR-GH-150F (дор.3), SCR-GH-FF (дор.4), SCR-GH-150x2 (дор.5) и SCR-GH-FFF (дор.5 и 6). На дорожки нанесены суммарные белки образцов, полученных из 10 мкл культуральной жидкости. На элекрофореграмме представлен образец аптечного препарата соматотропина человека («Растан», 2.5 мкг, дор.К), а также маркеры молекулярного веса (дор.М, слева приведены значения молекулярного веса белковых маркеров (в кДа). В нижней части электрофореграммы приведены данные измерений содержания соматотропина человека (мг/л) в соответствующих образцах культуральной жидкости, полученные с помощью иммуноферментного анализа (ИФА).The claimed group of inventions is illustrated by the following figure, in which is an electrophoregram of samples of culture fluid obtained by culturing strains producing human growth hormone (example 9): SCR-GH-F (d.1), SCR-GH-150 (d.2) , SCR-GH-150F (door 3), SCR-GH-FF (door 4), SCR-GH-150x2 (door 5) and SCR-GH-FFF (
Пример 1. Конструирование ДНК, кодирующей лидерный полипептид, содержащий последовательность удвоенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiaeExample 1. Construction of DNA encoding a leader polypeptide containing the sequence of the doubled pro-region of the S. factor yeast α-factor S. cerevisiae
Конструирование последовательности ДНК, кодирующей лидерный полипептида, включающий белковую последовательность удвоенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae, проводят с использованием плазмиды р91-1, содержащей экспрессионную кассету, включающую промотор GAL1 и ген зрелого соматотропина человека, слитый в одной рамке считывания с последовательностью ДНК, кодирующей лидерную пре-про-область α-фактора S.cerevisiae [RU2009145487]. Плазмиду р91-1 расщепляют по сайтам NcoI и XhoI. Больший из образовавшихся фрагментов ДНК, заключающий векторную часть плазмиды и последовательность ДНК, кодирующую про-область α-фактора дрожжей, слитую с последовательностью промоторной области гена GAL1 дрожжей, элюируют из геля и называют фрагментом-1. Затем, используя для ПЦР праймеры N449 (5′-atatagatctccagtcaacactacaa) и стандартный обратный pUC-праймер, называемый N169 (5′-gagcggataacaatttcacacagg), амплифицируют фрагмент ДНК плазмиды р91-1, заключающий последовательность про-области α-фактора дрожжей и слитый с ней ген зрелого соматотропина человека. Амплифицированный фрагмент ДНК расщепляют по уникальным концевым сайтам BglII и XhoI и называют фрагментом-2. Затем в результате отжига друг на друга двух синтетических олигонуклеотидов N573 (5′-catgttggaattcg) и N574 (5′-gatccgaattccaa) получают синтетический адаптер, называемый фрагментом-3. В результате совместного лигирования трех полученных фрагментов ДНК получают плазмиду pUC18x-GAL1pFF-GH.The construction of a DNA sequence encoding a leader polypeptide comprising the protein sequence of the doubled pro-region of S. cerevisiae yeast α-factor is carried out using plasmid p91-1 containing an expression cassette comprising the GAL1 promoter and the mature human growth hormone gene fused in a single reading frame with the DNA sequence encoding the leader pre-pro-region of the S. factor cerevisiae α-factor [RU2009145487]. Plasmid p91-1 was digested at the NcoI and XhoI sites. The largest of the formed DNA fragments, comprising the vector part of the plasmid and the DNA sequence encoding the pro-region of the yeast α-factor fused to the sequence of the promoter region of the yeast GAL1 gene, is eluted from the gel and is called fragment-1. Then, using PCR primers N449 (5′-atatagatctccagtcaacactacaa) and a standard reverse pUC primer called N169 (5′-gagcggataacaatttcacacagg), the p91-1 plasmid DNA fragment amplifying the sequence of the pro-region of the α-factor yeast and c Mature human growth hormone gene. The amplified DNA fragment is cleaved at the unique terminal sites of BglII and XhoI and is called fragment-2. Then, as a result of annealing one another of two synthetic oligonucleotides N573 (5′-catgttggaattcg) and N574 (5′-gatccgaattccaa), a synthetic adapter called fragment-3 is obtained. As a result of co-ligation of the three obtained DNA fragments, plasmid pUC18x-GAL1pFF-GH is obtained.
Полученная плазмида pUC18x-GAL1pFF-GH содержит ген зрелого соматотропина человека, слитый в одной рамке считывания с фрагментом ДНК, кодирующим лидерный полипептид, состоящий из сигнального пептида и последовательности удвоенной про-области α-фактора дрожжей.The resulting plasmid pUC18x-GAL1pFF-GH contains the mature human growth hormone gene fused in one reading frame with a DNA fragment encoding a leader polypeptide consisting of a signal peptide and a sequence of a doubled pro-region of the yeast α-factor.
Пример 2. Конструирование ДНК, кодирующей лидерный полипептид, содержащий последовательность утроенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiaeExample 2. Construction of DNA encoding a leader polypeptide containing the sequence of triple the pro-region of the α-factor of the yeast factor S. cerevisiae
Конструирование последовательности ДНК, кодирующей лидерный полипептид, включающий белковую последовательность утроенной про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae, проводят с использованием плазмиды pUC18x-GAL1pFF-GH (пример 1). Для этого плазмиду pUC18x-GAL1pFF-GH расщепляют по сайтам NcoI и XhoI. Больший из образовавшихся фрагментов ДНК, заключающий векторную часть плазмиды и последовательность промоторной области гена GAL1 дрожжей, слитую с лидерным полипептидом, заключающим удвоенную про-область α-фактора дрожжей, называют фрагментом-4. В результате совместного лигирования трех фрагментов ДНК, фрагментов 2 и 3 (пример 1) и фрагмента-4 получают плазмиду pUC18x-GAL1pFFF-GH.The construction of a DNA sequence encoding a leader polypeptide comprising the protein sequence of the triple pro-region of S. cerevisiae yeast α-factor is carried out using plasmid pUC18x-GAL1pFF-GH (Example 1). For this, the plasmid pUC18x-GAL1pFF-GH is cleaved at the NcoI and XhoI sites. The largest of the resulting DNA fragments, comprising the vector part of the plasmid and the sequence of the promoter region of the yeast GAL1 gene, fused to the leader polypeptide containing the doubled pro-region of the yeast α-factor, is called fragment-4. As a result of co-ligation of three DNA fragments, fragments 2 and 3 (Example 1) and fragment-4, plasmid pUC18x-GAL1pFFF-GH is obtained.
Полученная плазмида pUC18x-GAL1pFFF-GH содержит ген зрелого соматотропина человека, слитый в одной рамке считывания с фрагментом ДНК, кодирующим лидерный полипептид, состоящий из сигнального пептида и последовательности утроенной про-области α-фактора дрожжей.The resulting plasmid pUC18x-GAL1pFFF-GH contains the mature human growth hormone gene fused in the same reading frame as a DNA fragment encoding a leader polypeptide consisting of a signal peptide and a sequence of triple yeast α-factor pro-region.
Пример 3. Конструирование ДНК, кодирующей лидерный полипептид, содержащий последовательность удвоенной про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiaeExample 3. Construction of DNA encoding a leader polypeptide containing the sequence of the doubled pro-region of the S. cerevisiae yeast HSP150 protein
Конструирование гена лидерного полипептида, содержащего удвоенную про-область белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae, проводят с использованием плазмиды р91-15, содержащей экспрессионную кассету, включающую промотор GAL1 и ген зрелого соматотропина человека, слитый в одной рамке считывания с последовательностью ДНК, кодирующей лидерный полипептид, содержащий последовательность про-области (Н) белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae [RU 2009145487]. Плазмиду р91-15 расщепляют по сайтам NcoI и XhoI. Больший из образовавшихся фрагментов ДНК, заключающий векторную часть плазмиды и последовательность ДНК, кодирующую про-область белка HSP150, слитую с последовательностью промоторной области гена GAL1 дрожжей, элюируют из геля и называют фрагментом-5. Далее, используя для ПЦР праймеры N616 (5′-aatagatctgcctatgctccatctga) и стандартный обратный pUC-праймер, называемый N169 (5′-gagcggataacaatttcacacagg), амплифицируют фрагмент ДНК плазмиды р91-15, заключающий последовательность, кодирующую про-область белка HSP150 дрожжей S. cerevisiae и слитый с ней ген зрелого соматотропина человека. Амплифицированный фрагмент ДНК расщепляют по уникальным концевым сайтам BglII и XhoI и называют фрагментом 6. В результате совместного лигирования трех фрагментов ДНК, фрагмента 3 (пример 1) и фрагментов 5 и 6 получают плазмиду pUC18x-GAL1matHH-GH.The construction of the leader polypeptide gene containing the doubled pro-region of S. cerevisiae yeast HSP150 protein is carried out using plasmid p91-15 containing the expression cassette, including the GAL1 promoter and the mature human growth hormone gene, fused in the same reading frame with the DNA sequence encoding the leader polypeptide containing the sequence of the pro-region (H) of the S. cerevisiae yeast HSP150 protein [RU 2009145487]. Plasmid p91-15 is cleaved at the NcoI and XhoI sites. The largest of the resulting DNA fragments, comprising the vector part of the plasmid and the DNA sequence encoding the HSP150 protein pro-region fused to the yeast GAL1 promoter region, is eluted from the gel and is called fragment-5. Next, using N616 primers (5′-aatagatctgcctatgctccatctga) and a standard reverse pUC primer called N169 (5′-gagcggataacaatttcacacagg) for PCR, the DNA fragment of the plasmid p91-15, encoding the sequence of the S. cerevisia cerevisia oblast protein region HSP1, is amplified and a gene of mature human growth hormone fused to it. The amplified DNA fragment is cleaved at the unique terminal sites of BglII and XhoI and is called
Полученная плазмида pUC18x-GAL1matHH-GH содержит ген зрелого соматотропина человека, слитый с фрагментом ДНК, кодирующим лидерный полипептид, включающий последовательность удвоенной про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae.The resulting plasmid pUC18x-GAL1matHH-GH contains a mature human growth hormone gene fused to a DNA fragment encoding a leader polypeptide including the sequence of the doubled pro-region of S.cerevisiae yeast protein HSP150.
Пример 4. Конструирование ДНК, кодирующей лидерный полипептид, содержащий последовательности про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae и про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiaeExample 4. Construction of DNA encoding a leader polypeptide containing the sequence of the pro-region of the S. cerevisiae yeast HSP150 protein and the pro-region of the S. cerevisiae yeast α-factor
Используя для ПЦР праймеры N449 (5′-atatagatctccagtcaacactacaa) и стандартный обратный pUC-праймер, называемый N169 (5′-gagcggataacaatttcacacagg), амплифицируют фрагмент ДНК плазмиды р91-1 [RU 2009145487], заключающий последовательность ДНК, кодирующую про-область α-фактора дрожжей S.cerevisiae и слитый с ней ген зрелого соматотропина человека. Амплифицированный фрагмент ДНК расщепляют по уникальным концевым сайтам BglII и XhoI и называют фрагментом 7.Using PCR primers N449 (5′-atatagatctccagtcaacactacaa) and a standard reverse pUC primer called N169 (5′-gagcggataacaatttcacacagg), amplify the DNA fragment of plasmid p91-1 [EN 2009145487], which contains the DNA sequence that encodes the α-region-factor encoding factor S. cerevisiae yeast and the mature human growth hormone gene fused to it. The amplified DNA fragment is cleaved at the unique terminal sites of BglII and XhoI and is called fragment 7.
В результате совместного лигирования трех фрагментов ДНК, фрагмента 5 (пример 3), фрагмента 3 (пример 1) и фрагмента 7, получают плазмиду pUC18x-GALlmatHF-GH.As a result of the joint ligation of three DNA fragments, fragment 5 (example 3), fragment 3 (example 1) and fragment 7, the plasmid pUC18x-GALlmatHF-GH is obtained.
Полученная плазмида pUC18x-GAL1matHF-GH содержит ген зрелого соматотропина человека, слитый с фрагментом ДНК, кодирующим лидерный полипептид, включающий последовательности про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae и про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae.The obtained plasmid pUC18x-GAL1matHF-GH contains a mature human growth hormone gene fused to a DNA fragment encoding a leader polypeptide comprising the sequences of the pro-region of S. cerevisiae yeast protein HSP150 and the S. cerevisiae yeast α-pro-region.
Пример 5. Конструирование вариантов дрожжевых экспрессионных векторов, включающих различные комбинации про-областейExample 5. Construction of variants of yeast expression vectors, including various combinations of pro-regions
Конструирование проводят с использованием лабораторного бирепликонного вектора pPDX3. Вектор pPDX3 содержит область инициации репликации эндогенной 2-мкм плазмиды дрожжей, которая обеспечивает его способность поддерживаться в клетках дрожжей Saccharomyces cerevisiae в эписомном многокопийном состоянии, вектор также несет функциональный аллель гена PGK1 дрожжей, который обеспечивает его селективное поддержание в клетках дрожжей, мутантных по хромосомному аллелю этого гена. Вектор pPDX3 содержит одиночную замену в последовательности сайта NcoI (ccatgg изменен на ccatga), локализованной в области структурного гена URA3, которая не приводит к инактивации этого гена.Construction is carried out using a laboratory bireplicon vector pPDX3. The pPDX3 vector contains the region of replication initiation of the endogenous 2-μm yeast plasmid, which ensures its ability to be maintained in the yeast Saccharomyces cerevisiae cells in an episomal multi-copy state, the vector also carries a functional allele of the yeast PGK1 gene, which ensures its selective maintenance in yeast cells mutated by the chromosomal allele of this gene. The pPDX3 vector contains a single substitution in the NcoI site sequence (ccatgg changed to ccatga), localized in the region of the URA3 structural gene, which does not lead to inactivation of this gene.
Конструирование проводят следующим образом. ДНК вектора pPDX3 расщепляют по HindIII/XhoI и лигируют с HindIII/XhoI фрагментом ДНК плазмиды р91-1, или pUC18x-GAL1pFF-GH, или pUC18x-GAL1pFFF-GH, или р91-15, или pUC18x-GAL1matHH-GH, или pUC18x-GAL1matHF-GH, заключающим последовательности промотора GAL1 и гена зрелого соматотропина человека, слитого с последовательностью ДНК, кодирующей соответствующий вариант лидерного полипептида. В результате получают экспрессионные вектора pPDX3-F-GH, или pPDX3-FF-GH, или pPDX3-FFF-GH, или pPDX3-H-GH, или pPDX3-HH-GH, или pPDX3-HF-GH, соответственно.The design is as follows. The pPDX3 vector DNA is digested with HindIII / XhoI and ligated with the HindIII / XhoI DNA fragment of plasmid p91-1, or pUC18x-GAL1pFF-GH, or pUC18x-GAL1pFFF-GH, or pUC-15, or pUC18x-GAL1matHH-GH, or pUC18x GAL1matHF-GH, comprising the sequences of the GAL1 promoter and the mature human growth hormone gene fused to a DNA sequence encoding the corresponding leader polypeptide variant. The result is expression vectors pPDX3-F-GH, or pPDX3-FF-GH, or pPDX3-FFF-GH, or pPDX3-H-GH, or pPDX3-HH-GH, or pPDX3-HF-GH, respectively.
Полученные бирепликонные экспрессионные вектора содержат в своем составе ген зрелого соматотропина человека, слитый с последовательностями ДНК, кодирующими варианты лидерных полипептидов, заключающих в своем составе одиночную (F), удвоенную (FF) или утроенную (FFF) про-области α-фактора дрожжей, одиночную (Н), удвоенную (НН) про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae или комбинацию про-области белка HSP150 дрожжей S.cerevisiae и про-области α-фактора дрожжей S.cerevisiae (HF), соответственно.The obtained birepliconic expression vectors contain a mature human growth hormone gene fused to DNA sequences encoding variants of leader polypeptides containing single (F), doubled (FF) or tripled (FFF) pro-regions of yeast α-factor, single (H) doubled (HH) pro-region of S. cerevisiae yeast HSP150 protein or a combination of S. cerevisiae yeast HSP150 pro-region and S. cerevisiae yeast α-pro-region (HF), respectively.
Пример 6. Конструирование реципиентного штамма дрожжей S.cerevisiae D721WExample 6. Construction of a recipient strain of yeast S.cerevisiae D721W
Реципиентный штамм S.cerevisiae D721W является производным лабораторного штамма S.cerevisiae D721/pPDX3. Клетки штамма D721/pPDX3 несут гомозиготные мутации в хромосомных аллелях структурных генов PGK1 и GAL80.The recipient strain of S. cerevisiae D721W is a derivative of the laboratory strain of S. cerevisiae D721 / pPDX3. Cells of strain D721 / pPDX3 carry homozygous mutations in the chromosomal alleles of the structural genes PGK1 and GAL80.
Штамм D721W конструируют в два этапа. На первом этапе клетки лабораторного штамма D721/pPDX3 трансформируют полученным любым способом фрагментом ДНК, заключающим нативный ген TRP1 дрожжей S.cerevisiae. Трансформацию осуществляют по методу [Ito H, Fukuda Y, Murata К, Kimura A; J Bacteriol. 1983; 153:163-168]. Трансформанты отбирают на стандартной минеральной среде для выращивания дрожжей, не содержащей триптофана.Strain D721W is constructed in two stages. At the first stage, the cells of the laboratory strain D721 / pPDX3 are transformed with a DNA fragment obtained by any method containing the native TRce gene of S. cerevisiae yeast. The transformation is carried out according to the method of [Ito H, Fukuda Y, Murata K, Kimura A; J Bacteriol. 1983; 153: 163-168]. Transformants are selected on standard mineral medium for growing tryptophan-free yeast.
Отбирают один из полученных трансформантов и называют его штаммом S.cerevisiae D721W/pPDX3.Select one of the obtained transformants and call it a strain of S. cerevisiae D721W / pPDX3.
На втором этапе клетки штамма D721W/pPDX3 освобождают от находящегося в них эписомного вектора pPDX3. Для этого их культивируют на агаризованной среде YPGE следующего состава в мас.%: бактопептон 2, дрожжевой экстракт 1, бактоагар 2, этанол 2, глицерин 3, вода остальное. На этой среде одинаково эффективно растут клетки, несущие плазмиду pPDX3, в составе которой находится ген PGK1, и клетки, их утратившие. Бесплазмидные клоны селектируют по признаку отсутствия роста на среде YPD с глюкозой. Полученный в результате бесплазмидный штамм называют штаммом S.cerevisiae D721W.At the second stage, cells of strain D721W / pPDX3 are freed from the episomal vector pPDX3 located in them. To do this, they are cultivated on YPGE agar medium of the following composition in wt.%:
Штамм D721W используют как реципиентный для трансформации дрожжевыми бирепликонными экспрессионными векторами.Strain D721W is used as recipient for transformation with yeast bireplikonny expression vectors.
Пример 7. Получение заявляемого штамма и других штаммов дрожжей S.cerevisiae-продуцентов секретируемого соматотропина человекаExample 7. Obtaining the inventive strain and other strains of yeast S. cerevisiae-producers of secreted human growth hormone
Штамм дрожжей SCR-GH-F, или SCR-GH-FF, или SCR-GH-FFF, или SCR-GH-H, или SCR-GH-HH, или SCR-GH-HF получают в результате трансформации клеток реципиентного штамма D721W экспрессионными векторами pPDX3-F-GH, или pPDX3-FF-GH, или pPDX3-FFF-GH, pPDX3-H-GH, или pPDX3-HH-GH, или pPDX3-HF-GH, соответственно. Для осуществления трансформации клетки штамма D721W культивируют в течение 18-24 часов при температуре 28°С на агаризованной среде YPGE. Трансформацию выращенных клеток проводят по методу Ito [Ito et al., J Bacteriol. 1983; 153: 163-168]. Трансформанты отбирают по способности расти на среде YPD.The yeast strain SCR-GH-F, or SCR-GH-FF, or SCR-GH-FFF, or SCR-GH-H, or SCR-GH-HH, or SCR-GH-HF is obtained by transformation of the cells of the recipient strain D721W expression vectors pPDX3-F-GH, or pPDX3-FF-GH, or pPDX3-FFF-GH, pPDX3-H-GH, or pPDX3-HH-GH, or pPDX3-HF-GH, respectively. To carry out the transformation, cells of strain D721W were cultured for 18-24 hours at a temperature of 28 ° C on YPGE agar medium. The transformation of the grown cells is carried out according to the method of Ito [Ito et al., J Bacteriol. 1983; 153: 163-168]. Transformants are selected for their ability to grow on YPD medium.
Для анализа уровня секреции соматотропина клетки полученных трансформантов культивируют на среде YPD в течение 44 часов при 28°С на роторной качалке со скоростью 250 об/мин. Далее, анализируют уровень секретируемого соматотропина в среде культивирования дрожжей. В качестве отрицательного контроля используют штамм D721W/pPDX2.To analyze the level of growth hormone secretion, the cells of the obtained transformants were cultured on YPD medium for 44 hours at 28 ° C on a rotary shaker at a speed of 250 rpm. Next, analyze the level of secreted growth hormone in the culture medium of yeast. As a negative control, strain D721W / pPDX2 is used.
Результаты анализа (Фиг.1) показывают, что штаммы SCR-GH-FF, SCR-GH-FFF, SCR-GH-HH и SCR-GH-HF, секреция соматотропина в которых направляется лидерными полипептидами, заключающими в своем составе комбинацию про-областей, значительно превосходят по продуктивности штаммы SCR-GH-F и SCR-GH-H, секреция соматотропина в которых направляется пре-про-областью α-фактора дрожжей или пре-про-областью белка HSP150, соответственно. При этом уровень секреции соматотропина штаммами SCR-GH-FF, SCR-GH-FFF, SCR-GH-HH и SCR-GH-HF составляет не менее 200 мг/л, что выше показателей штаммов SCR-H1 и SCR-H2 [RU 2009145487].The results of the analysis (Figure 1) show that the strains SCR-GH-FF, SCR-GH-FFF, SCR-GH-HH and SCR-GH-HF, the growth hormone secretion of which is directed by leader polypeptides comprising a combination of pro- regions, SCR-GH-F and SCR-GH-H strains are significantly superior in productivity, in which growth hormone secretion is directed by the pre-pro-region of yeast α-factor or the pre-pro-region of HSP150 protein, respectively. At the same time, the level of growth hormone secretion by strains SCR-GH-FF, SCR-GH-FFF, SCR-GH-HH and SCR-GH-HF is at least 200 mg / l, which is higher than that of strains SCR-H1 and SCR-H2 [RU 2009145487].
Штамм SCR-GH-FF депонируют во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) как штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3580.The strain SCR-GH-FF is deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms (VKPM) as a strain of Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-3580.
Пример 8. Микробиологический синтез соматотропина человека с использованием штамма ВКПМ Y-3580Example 8. Microbiological synthesis of human growth hormone using a strain VKPM Y-3580
Для получения посевного материала штамм ВКПМ Y-3580 выращивают в среде YPD на качалке (250 об/мин) при температуре 28°С в течение 24 ч.To obtain seed, the VKPM strain Y-3580 was grown in YPD medium on a shaker (250 rpm) at a temperature of 28 ° C for 24 hours.
50 мл посевного материала используют для засева 3 л ферментера Anglicon, содержащего 950 мл среды YPD. Ферментацию проводят при температуре 28°С, аэрации 1 л/1 л/мин и скорости перемешивания 1000 об/мин. Через 24 часа после засева ферментера начинают подпитку водным раствором следующего состава (в граммах на литр): пептон 50, дрожжевой экстракт 50, сахароза 200; со скоростью 8 мл/ч и устанавливают рН-статирование культуры на уровне рН 6.8, используя для подтитровки растворы 10% серной кислоты и 10% NaOH. Общее время ферментации составляет 72 часа.50 ml of seed is used to seed 3 L of Anglicon fermenter containing 950 ml of YPD medium. Fermentation is carried out at a temperature of 28 ° C, aeration of 1 l / 1 l / min and a stirring speed of 1000 rpm. 24 hours after sowing the fermenter begin feeding with an aqueous solution of the following composition (in grams per liter): peptone 50, yeast extract 50, sucrose 200; at a rate of 8 ml / h, and establish the pH-stating of the culture at a pH of 6.8, using solutions for 10% sulfuric acid and 10% NaOH. The total fermentation time is 72 hours.
Количество секретируемого соматотропина человека штаммом ВКПМ Y-3580 в этих условиях составляет 2 г/л.The amount of secreted human growth hormone by the VKPM strain Y-3580 under these conditions is 2 g / l.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127647/10A RU2460795C1 (en) | 2011-07-06 | 2011-07-06 | Method for microbiological synthesis of secreted human somatotropin and yeast strain saccharomyces cerevisiae - secreted human somatotropin producer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127647/10A RU2460795C1 (en) | 2011-07-06 | 2011-07-06 | Method for microbiological synthesis of secreted human somatotropin and yeast strain saccharomyces cerevisiae - secreted human somatotropin producer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2460795C1 true RU2460795C1 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46938934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127647/10A RU2460795C1 (en) | 2011-07-06 | 2011-07-06 | Method for microbiological synthesis of secreted human somatotropin and yeast strain saccharomyces cerevisiae - secreted human somatotropin producer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2460795C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716087C1 (en) * | 2018-10-19 | 2020-03-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) | Phospholipase a2 for expression in yeast (embodiments) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0763117A1 (en) * | 1994-06-16 | 1997-03-19 | Novo Nordisk A/S | Synthetic leader peptide sequences |
GR3036648T3 (en) * | 1993-01-11 | 2001-12-31 | Transgene Sa | New pro sequence for secretion of heterologous proteins from yeast cells. |
RU2194758C2 (en) * | 1989-03-03 | 2002-12-20 | Ново-Нордиск А/С | Method of preparing heterogeneous polypeptide in yeast saccharomyces cerevisiae |
-
2011
- 2011-07-06 RU RU2011127647/10A patent/RU2460795C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2194758C2 (en) * | 1989-03-03 | 2002-12-20 | Ново-Нордиск А/С | Method of preparing heterogeneous polypeptide in yeast saccharomyces cerevisiae |
GR3036648T3 (en) * | 1993-01-11 | 2001-12-31 | Transgene Sa | New pro sequence for secretion of heterologous proteins from yeast cells. |
EP0763117A1 (en) * | 1994-06-16 | 1997-03-19 | Novo Nordisk A/S | Synthetic leader peptide sequences |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
TSIOMENKO AB et al., The nature of N-terminal signal sequence determines the type of intracellular distribution and effectiveness of export of human growth hormone in Saccharomyces cerevisiae, Mol Biol (Mosk). 1990 Jul-Aug; 24(4): 1126-33. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716087C1 (en) * | 2018-10-19 | 2020-03-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ГосНИИгенетика) | Phospholipase a2 for expression in yeast (embodiments) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5503968B2 (en) | Method for producing mature insulin polypeptide | |
US5324639A (en) | Production of insulin-like growth factor-1 in methylotrophic yeast cells | |
DE3588125T2 (en) | Insulin precursor | |
JP5366546B2 (en) | Method for producing mature insulin polypeptide | |
DE69133066T2 (en) | Process for the expression of heterological genes in the yeast Pichia Pastoris, expression process and transformed microorganisms | |
US9012367B2 (en) | Rapid screening method of translational fusion partners for producing recombinant proteins and translational fusion partners screened therefrom | |
CN113249241B (en) | Construction and application of saccharomyces cerevisiae protease deletion strain | |
RU2460795C1 (en) | Method for microbiological synthesis of secreted human somatotropin and yeast strain saccharomyces cerevisiae - secreted human somatotropin producer | |
EP2041280B1 (en) | Methods for enhancing a secretion efficiency of recombinant foreign protein in yeast expression system | |
CN107446039A (en) | A kind of human insulin analogue precursor and preparation method thereof | |
CN113637598A (en) | Recombinant pichia pastoris engineering bacteria integrating high-copy human lysozyme gene and construction method | |
DE3782560T2 (en) | YEAST STEM FOR EXPRESSION OF FOREIGN GENES. | |
DE69034051T2 (en) | Stably transformed yeast cells and their use in the production of albumin | |
EP1151112B1 (en) | Heat-inducible promoter | |
US8691530B2 (en) | Process for obtaining aspart insulin using a Pichia pastoris yeast strain | |
CN101492674A (en) | Method for producing human amyloid A<beta>1-42 with methylotrophy yeast | |
CN1916024A (en) | Constructing mutant sequence of high relative quick alphd-2b interferon, expression plasmid of yeast, strain filtration, and purification method | |
DE69917294T2 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF HETEROLOGIC POLYPEPTIDES IN TRANSFORMED HEF-CELLS | |
GB2178431A (en) | Genetically engineered lactose utilizing yeast strains | |
RU2446172C1 (en) | Method of producing mature human interferon alpha-2 using saccharomyces cerevisiae yeast and human interferon alpha-2 producer strain (versions) | |
CN1049249C (en) | Secretion expression of precursor gene of insulin in yeast and preparing process for human insulin | |
RU2756330C1 (en) | Komagataella phaffii yeast transformant that produces cronobacter turicensis phytase | |
Lin-Cereghino et al. | Expression of protein in Pichia pastoris | |
EP1280893B1 (en) | Method for the production of proteins in a yeast of the genus arxula and suitable promoters | |
CN117903294B (en) | Kluyveromyces marxianus for producing lactoferrin by fermentation and construction method and application thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170327 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190125 Effective date: 20190125 |