CZ20031991A3 - Sekvence DNA kódující enzym fosfolipáza A1 z nálevníka Tetrahymena a její použití - Google Patents

Sekvence DNA kódující enzym fosfolipáza A1 z nálevníka Tetrahymena a její použití Download PDF

Info

Publication number
CZ20031991A3
CZ20031991A3 CZ20031991A CZ20031991A CZ20031991A3 CZ 20031991 A3 CZ20031991 A3 CZ 20031991A3 CZ 20031991 A CZ20031991 A CZ 20031991A CZ 20031991 A CZ20031991 A CZ 20031991A CZ 20031991 A3 CZ20031991 A3 CZ 20031991A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
seq
nucleic acid
sequence
homologous
proteins
Prior art date
Application number
CZ20031991A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcus Hartmann
Marco Grenningloh
Arno Tiedtke
Original Assignee
Cilian Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cilian Ag filed Critical Cilian Ag
Publication of CZ20031991A3 publication Critical patent/CZ20031991A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/18Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C12N9/20Triglyceride splitting, e.g. by means of lipase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y301/00Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
    • C12Y301/01Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C12Y301/01032Phospholipase A1 (3.1.1.32)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

Sekvence DNA kódující enzym fosfolipáza Ax z nálevníka Tetrahymena a její použití
Oblast techniky
Vynález se týká nukleové kyseliny kódující fosfolipázu Αχ a jejího použití podle nároků 1 až 5.
Dosavadní stav techniky
Kvasinky, bakterie a savčí buňky mají velký význam pro biotechnologickou přípravu a produkci rekombinantních účinných látek pomocí heterologní exprese cizích genů. Bakteriální expresní systémy založené na E.coli nebo B.subtilis jsou používány pro produkci rekombinantních peptidů nebo proteinů, jako je insulin, interleukin-2, tkáňový aktivátor plasminogenu, proteázy a lipázy.U Gramnegativních bakterií jsou expresní systémy většinou založeny na použití genetických prvků, jako je lac operon nebo tryptofanový operon. Proteiny cizorodé pro hostitele jsou produkovány buďto do „inkluzních tělísek uvnitř buňky, nebo, jestliže je expresní systém založen na použití β-laktamázových genů, do periplasmatického prostoru. Zatím nebyla provedena produkce rekombinantních proteinů do obklopujícího fermentačního média. Až dosud byly u Grampozitivních bakterií téměř výlučně zaváděny do expresních systémů a exprimovány buňkám vlastní proteiny.
Kvasinky, jako je S.cerevisiae, Hansenula polymorpha, Kluyveromyces lactis nebo Pichia pastoris, jsou rovněž používány pro heterologní expresi rekombinantních proteinů, jako je lidský faktor XlIIa, bovinní pro-chymosin, fytáza nebo povrchové antigeny. V tomto případě jsou expresní systémy založeny na kyvadlových vektorech (vektory mající
• · · · • · « 9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 99 9
9 99 9 9 9 9 9 · · • · · · · ······ · · jak kvasinkový, tak bakteriální podíl), které jsou založeny (v závislosti na druhu kvasinky) na genetických prvcích galaktokinázy, epimerázy, methanol oxidázy, kyselé fosfatázy nebo alkohol dehydrogenázy. Zpravidla je rekombinantní protein produkován do cytoplasmy buňky. Jestliže jsou použity vlastní kvasinkové signální sekvence, jako je alfa faktor, rovněž mohou být exprimované proteiny sekretovány do fermentačního média. Glykosylace sekretovaných proteinů je provedena jako typ „high manose a často probíhají hyperglykosylace na proteinu, které mohou vést k tvorbě protilátek u pacienta.
Savčí buňky, jako jsou různé buněčné typy z hlodavců (CHO buňky, C127 buňky) nebo z opic (vero, CV-1 nebo COS buňky), jsou rovněž používány pro heterologní expresi rekombinantních proteinů. V tomto případě jsou expresní systémy založeny na rekombinantních virech (BPV vektor) nebo na kyvadlových vektorech. Pro regulaci exprese jsou používány virové SV40 zesilovací/promotorové systémy nebo buněčné zesilující elementy. Rekombinantní proteiny, jako je erythropoietin, jsou sekretovány do fermentačního média, neboť cizí geny obvykle nesou své vlastní signální sekvence, které jsou rozpoznávány expresním systémem a jsou používány k nasměrování.
Kromě toho jsou pro biotechnologickou produkci glykosylovaných extracelulárních enzymů používány protozoa (prvoci) rodu Tetrahymena. Tetrahymena roste na nenákladném fermentačním médiu za použití standardních fermentačních metod. Pro transformaci takových buněk Tetrahymena jsou dostupné vektory, které jsou založeny na elementech rDNA. z Tetrahymena Pro heterologní expresi bakteriálních proteinů v Tetrahymena jsou používány konstrukty DNA připravené z genů z Tetrahymena. Jestliže jsou dostupné vhodné genetické prvky pro regulaci transkripce, nasměrování a • · · · · · • ·· 00 0 0 • · 0 · 0 · 0 ·· ·
0·0 0 0 0 · · · ·
0 0 0 0 «00000 0 0 • 0 · · · · ·' · 0 · · · · 0 0« 00 00 ·· glykosylaci cizích proteinů, je Tetrahymena ideálním expresním systémem pro nenákladný způsob výroby terapeutických rekombinantních proteinů.
Až dosud používané Gram-negativní bakteriální expresní systémy obvykle vedou k tvorbě „inkluzních tělísek v buňce, spojené s denaturací proteinů. Pro získání rekombinantního proteinu musí buňky být lyžovány a denaturovaný inaktivovaný protein musí být zpětně poskládán, aby byl funkční. Toto představuje dodatečné nákladné stupně způsobu a snižuje výtěžek požadovaného proteinu. Glykosylace, která je u eukaryontních proteinů významná, je kompletně vynechána. Jestliže je použit bakteriální expresní systém, je degradace dalším problémem cílového proteinu díky vysoké proteolytické aktivitě ve fermentační půdě.
Jestliže jsou použity kvasinky pro heterologní expresi, požadovaný cílový protein je rovněž produkován pouze do buňky, ze které musí být odstraněn pomocí lyže buněk. Podobně jako v bakteriálním expresním systému, způsobuje tato skutečnost dodatečné časově a finančně nákladné stupně způsobu. Jestliže jsou použity vlastní kvasinkové signální sekvence, nejsou cizí proteiny správně sestřihány a glykosylovány pro sekreci.
Naopak, jestliže je pro produkci rekombinantních proteinů použit savčí buněčný systém, jsou.požadované proteiny nalézány ve fermentačním médiu v extracelulárním stavu, správně sestřihány a glykosylovány. Nicméně, nevýhodou je, že na jedné straně dochází k nízké hladině exprese díky nedokonalé úpravě a neúčinné translaci genů, které byly zavedeny do genomu produkční buněčné linie prostřednictvím virálních vektorů. Na druhé straně jsou fermentační média pro savčí buňky obsahující sérum extrémně finančně nákladná. Kromě toho je fermentační technologie • · · · ··· · · · · · « · ·«·· · · · · · · · • · ··· ······ · · ··· ·· · ···· ··· · · · · · · · · · · pro buněčné linie citlivé na střih komplikovaná a podobně nákladná díky konstrukci bezbublinové aerace. Další problémy vznikají z vysokého rizika mykoplasmatické a virové infekce buněčných linií. Shrnuto, použití savčích buněk pro biotechnologický způsob přípravy rekombinantních proteinů má přináší velmi vysoké náklady, bezpečnostní požadavky a nízké výtěžky.
S použitím nálevníků, jako je Tetrahymena, odpadají výše uvedené nevýhody při produkci rekombinantních proteinů. Tak například, některé kyselé hydrolázy, které působí při trávení částic potravy, jsou vylučovány z buněk ve velkých množstvích a s komplexní glykosylací.
Alam et al., J.Euk.Microbiol., 43 (4), 1996, 295-303 popisuje klonování genu, který kóduje kyselou α-glukosidázu z Tetrahymena pyriformis. Nicméně, pouze malý podíl proteinu je vylučován z buněk . Kromě toho, Mezinárodní patentová přihláška PCT/EP 00/01853 popisuje gen pro β-hexosaminidázu z Tetrahymena thermophila, o které je nicméně známo, že je vylučována z buňky pouze z 80 %.
Až dosud nebylo možné exprimovat glykosylované eukaryontní proteiny v Tetrahymena s výlučnou sekrecí do fermentačního prostředí. Je to proto, že sekvence DNA pro extracelulární proteiny vlastní Tetrahymena, které jsou nezbytné pro konstrukci expresních vektorů a které jedinečně exportují cizí protein do obklopujícího fermentačního média, nebyly až dosud známy. Jsou známy sekvence DNA, které kódují protein β-hexosaminidázu z Tetrahymena thermophila. Takové sekvence byly popsány v přihlášce vynálezu číslo DE 199 58 979.8, DE 199 09 189.7 a PCT/EP 00/01853. Nicméně, nevýhodou těchto sekvencí je, že v nich obsažené pre/propeptidy způsobuji uvolňování požadovaného pro hostitele cizího proteinu do obklopujícího fermentačního média pouze z 80 %. Je to dáno skutečností, • · • · · · ·· · · · · · ·· · • · · · · ·· · · · · • · ··· ······ · · ··· · · · · · · · ·· · ·· ·· ·· · · ·· že za normálních podmínek je enzym β-hexosaminidáza přítomna uvnitř membrány přibližně až z 20 % a pouze 80 % přirozeně produkovaného enzymu je vylučováno z buněk.
Z tohoto důvodu pre/propeptidy β-hexosaminidázy, jestliže jsou metodami genetického inženýrství umístěny před protein cizí pro hostitele, nasměrují pouze přibližně 20 % cizorodého proteinu do cytoplasmatické membrány na povrchu Tetrahymena thermophila. Toto je spojeno s významnou nevýhodou technologie postupu pro způsob přípravy rekombinantních účinných látek. Na jedné straně, je výtěžek snižován, protože část exprimovaného proteinu zůstává v buňkách vázána k membráně, a proto není možné purifikovat veškerý exprimovaný protein z fermentační půdy. Na druhé straně pro hostitele cizí protein může v buněčné membráně projevovat toxické účinky pro hostitele, a tak snižovat buněčný růst.
Kromě toho, žádné konstitutivní promotory z Tetrahymena, které způsobují odpovídající nebo kontinuální transkripci heterologních proteinů, nejsou až dosud známy. Dosud jsou známy pouze promotory histonových a tubulinových genů (Bannon et al., 1984, Gaertig et al.,
1993). Nicméně, zásadní nevýhodou těchto promotorů je, že jejich aktivace je závislá na buněčném cyklu. Geny pro heterologní protein, které jsou spojeny s takovými na buněčném cyklu závisejícími promotory, jsou exprimovány pouze v rostoucích a dělících se buňkách. Toto má závažné nevýhody pro technologii postupu, neboť požadovaný protein je tak produkován pouze v logaritmické fázi růstu. Ve stacionární fázi růstu, ve kterém je dosaženo nejvyšší hustoty buněk a tím nejvyššího výkonu exprimovaného organismu (Tetrahymena) ve způsobu produkce, je stěží zachován buněčný růst, a tak se uskutečňuje pouze nízká exprese heterologního proteinu.
• ·· · · ·· ··«··· ··· ♦··· · · · • · · · · 4 · · · · · •4 ··· ······ · · • · · · · · ···· ····· ·· ·· ·· 44
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je poskytnout systém, který umožňuje produkci heterologních proteinů z buněk do fermentačního média v expresním systému, kterým je transformovaný nálevník Tetrahymena
Tohoto cíle je dosaženo systémem, v němž je použito nukleové kyseliny, která má sekvenci SEQ ID NO:1, kódující fosfolipázu Αχ (SEQ IDNO:7). Během kultivačních podmínek.produkt exprese této DNA výhodně exportován z buňky ve velkém množství. Exprimovaný protein je uvolňován do obklopujícího kultivačního média ve velkém množství a není obsažen v membráně. Sekvence nukleové kyseliny podle vynálezu obsahuje promotor, který způsobuje konstitutivní, tj. na buněčném cyklu nezávislou, transkripci po směru genů pro heterologní proteiny. Taková konstitutivní transkripce má tu výhodu, že proteiny jsou kontinuálně exprimovány pomocí heterologní exprese v hostitelském organismu, aniž by byla ovlivněna buněčným cyklem. Z tohoto důvodu je transkripce cizího genu účinná a heterologní protein je exprimován rovněž během stacionární růstové fáze bez buněčného růstu.
Sekvence DNA pro fosfolipázu Αχ podle vynálezu obsahuje výhodně oblast „proti směru PLAi (SEQ ID N0:2), která nese prvky promotoru pro iniciaci transkripce, signální peptid a propeptid, další genetické elementy pro nasměrováni proteinu, a zejména PLAx oblast „po směru (SEQ ID NO:3), která obsahuje genetické prvky pro ukončení transkripce. Použití těchto nukleových kyselin ve vektoru umožňuje expresi heterologně exprimovaných proteinů nezávisle na buněčném cyklu a jejich transport ven z buňky do obklopujícího kultivačního média, aniž by exprimované proteiny byly inkorporovány do cytoplasmatické membrány, a • toto ·· ·· • · to to to · to ···· · ·· · ·· ··· ····· • · · ·· ·· ·· ·« takové proteiny mohou být izolovány z fermentační půdy bez buněčné lyže.
Obrázek 1 uvádí nukleovou kyselinu kódující oblast „proti směru (SEQ ID NO:2), kódující oblast (SEQ ID NO:1) a oblast „po směru (SEQ ID NO:3) pro fosfolipázu Ai z nálevníků.
Obrázek 2 uvádí produkt exprese odpovídající nukleové kyselině podle SEQ ID NO:1. Vynález se také týká proteinu podle SEQ ID NO:7.
Konkrétně se vynález týká signální sekvence (SEQ ID NO:6) proteinu podle vynálezu. Výhodně se jedná o aminokyseliny 1 až 110 proteinu podle vynálezu (SEQ ID NO:5). Vynález se rovněž týká nukleové kyseliny kódující N-terminální fragment (SEQ ID NO:3). Jedná se přednostně o fragment nukleových kyselin podle vynálezu (SEQ ID NO:4), zejména mající nukleové kyseliny 1 až 155 podle Obrázku 1.
Sekvence nukleové kyseliny netranslatové oblasti („oblast proti směru) (SEQ ID NO:2) umístěná opačně do protisměru k oblasti kódující PLAX z Tetrahymena , je umístěna mezi pozici -275 a pozicí -1 (znázorněno malými písmeny). Stanovená netranslatovaná oblast obsahuje 275 baží. Jako prvky promotoru jsou přítomny TATA box v pozicích -49 až -55 (tištěno tučně), předpokládaný CAAT box mezi baží -133 a baží -136 (tištěno tučně). Rozsah kódující sekvence cDNA je znázorněn velkými písmeny. Číslování sekvence začíná start kodónem ATG. Oblasti známé ze sekvenování proteinu jsou v rámečku a stop kodón je podtržen. Zralý protein je kódován od baze 331. Sekvenční pořadí od baze 1 do baze 330 přestavuje pre/pro sekvenci (SEQ ID NO:8) PLAX. Sekvenční pořadí od baze 331 do baze 963 je sekvencí zralé PLAX. (SEQ ID NO:9) . V pozici 961 je translační stop kodón TGA a v pozici 1039 je polyadenylačni signál AAT AAA. Sekvence nukleové kyseliny od pozice 964 do • · · · • · · · · · · · · • ♦ · 4 4*4 · · * • · · · 4 44 · 4 4 4
444 444444 4 4
444 4 4 44 44 4 4 44 pozice 1134, která je uvedena pod kódující sekvencí pro PLAi z Tetrahymena, znázorňuje sekvenci „oblasti po směru PLAi. (SEQ ID NO:3), která není translatována (rovněž je uvedena malými písmeny). Od pozice 964 až do pozice 1101 je oblast známá ze sekvenování cDNA, která byla rovněž potvrzena inverzní PCR. Po transkripci je připojen póly(A)konec k poslednímu kodónu mRNA (ttt, pozice 1098-1101).
Dalším aspektem vynálezu je použití sekvence nukleové kyseliny pro kyselé hydrolázy podle vynálezu nebo jejich částí pro homologní nebo heterologní expresi rekombinantních proteinů a peptidů a pro homologní nebo heterologní rekombinaci („knock-out - vyřazení, „gene replacement- genová substituce), ve které jsou nálevníci tranfektováni nukleovou kyselinou podle vynálezu.
Nukleové kyseliny nebo jejich části mohou být kombinovány, konkrétně se zesilovači, promotory, operátory, počátky, terminátory, geny rezistence na antibiotika, které jsou běžné pro homologní nebo heterologní expresi proteinů, nebo s jinými nukleovými kyselinami nebo fragmenty DNA, nebo se všemi typy sekvencí z viroidů, virů, bakterií, archezoí, protozoí, hub, rostlin, zvířat nebo lidí.
Konkrétně je nukleová kyselina podle vynálezu obsažena ve vektoru, plasmidu, kosmidu, chromozomu nebo minichromozomu, transposonu, elementu IS, rDNA, nebo ve všech typech cirkulární nebo lineární DNA nebo RNA.
Vynález se také týká způsobu, ve kterém nukleová kyselina nebo její části podle vynálezu, které kódují fosfolipázu Αχ, jsou kombinovány v homologní nebo heterologní expresi s obvyklými zesilovači, jako je oblast NF-1 (cytomegalovirový zesilovač), promotory, jako je lac, trc, tic nebo tac promotor, promotory třídy II a III systému T7 RNAP (T7 RNA polymeráza), promotory bakteriofága T7 a SP6, aprE, amylázový nebo spac promotor pro systémy • * ·» ·· ··· · • · · · · « · • · » · · · · • ·····« · · exprese v druhu Bacillus, A0X1, AUG1 a 2 nebo GAPp promotory (Pichia) pro systémy exprese v kvasinkách, RSV promotor (virus SV40), CMV promotor (Cytomegalovirus), AFP promotor (adenoviry) nebo metallothioninové promotory pro expresi v savčích systémech, promotory víru Sindibis nebo promotory viru Semlike forest pro hmyzí buňky, promotory pro hmyzí systémy exprese, jako je hsp70, DS47, aktin 5C nebo copia, specifické rostlinné promotory, jako je promotor 35S, (virus květákové mozaiky), amylázový promotor,nebo patatinový promotor třídy I, operátory, jako je tet operátor, signální peptidy, jako je a-MF preprosignální sekvence (Saccharomyces), počátky, terminátory, geny pro rezistenci na antibiotika a jiné látky, jako je ampicillin, kanamycin, streptomycin, chloramfenikol, penicilín, amfotericin, cykloheximid, 6-methylpurin, paromycin, hygromycin, a-amanatin, auxotrofní markéry, jako je gen pro dihydrofolát reduktázu, nebo jiné nukleové kyseliny nebo fragmenty DNA, nebo všechny typy sekvencí z viroidů, virů, baktérií, archezoí, protozoí, hub, rostlin, zvířat nebo lidí.
Konkrétně, nukleová kyselina nebo její část podle vynálezu jsou včleněny do vektoru, plasmidu, kosmidu , chromozomu nebo minichromozomu, transposonu, IS elementu, rDNA, nebo všech typů cirkulární nebo lineární DNA nebo RNA.
Pro odborníka v oboru je zřejmé, že nukleové kyseliny mající alespoň 40% homologii s nukleovou kyselinou podle SEQ ID NO:1 mohou být použity podle vynálezu. Protein odpovídající SEQ ID NO:2 může být modifikován bez ztráty své funkce. Tak například mohou být provedeny tzv. konzervativní záměny aminokyselin. Například mohou být provedeny vzájemné výměny hydrofobních aminokyselin.
• · · ·
9 9 9 9 9 9 9 9 9
9 99 9 9 9 9 9 9 · • · 999 999999 9 9
9 9 9 9 · 9 · 9 · ··» 99 9 9 9 9 99 99
Pro čištění a izolaci fosfolipázy Ax z Tetrahymena a pro stanovení její sekvence mohou být použity následující postupy.
Příklady provedení vynálezu
Získání PLAi
PLAi byla získána z bezbuněčného supernatantu z Tetrahymena thermophíla. Buňky byly fermentovány ve 21 fermentorech (Biostat MD, Braun Diessel Biotech, Melsungen, Germany), které byly řízeny digitální řídící jednotkou (DCU, digital controlling unit). Fermentor nejprve pracoval po dobu 24 hodin vsádkovým systémem a pak kontinuálně. Sklizení bezbuněčného supernatantu bylo zajištěno promývacím modulem, který měl velikost pórů přibližně 0,3 μιη (S6/2, Wuppertal) .
Fermentace probíhala za následujících parametrů:
. pracovní objem byl 2 litry;
. rychlost promývání byla 2 litry/den;
. otáčky míchadla byly stanoveny na 800 rpm (ot./min.);
. teplota byla konstantní 30 °C;
. hodnota pH byla udržována konstantní na pH 7;
. inokulační titr byl 50 000 buněk/ml.
Pro fermentaci byl použit kmen SB1868 VII. Jedná se o kmen divokého typu (standardní) Tetrahymena thermophíla. Fermentace probíhala po dobu 264 hodin a sklizeny výtěžek byl testován na aktivitu PLAiČištění PLAi
Pro čištění PLAX byl použit 1 litr bezbuněčného supernatantu z fermentace, který byl smíchán se 140 g • 44 ·
síranu amonného a zakoncentrován pomocí ultrafiltrační jednotky (Pellikon XL, propustnost (size exclusion)3 kDa, Millipore) na objem 50 ml. Následně byl vzorek purifikován hydrofóbní interakční chromatografií (20 x 1,6 Fractogel EMD Phenyl I 650, Merck, Darmstadt). Rychlost průtoku byla 5 ml/min a eluát byl sbírán do 5ml frakcí. Aktivita enzymu byla měřena deacylací radioaktivně značeného fosfolipidu (L-3-fosfatidylcholin, l-palmitoyl-2-[l-14C]linoleoyl) . Obrázek 3 znázorňuje získaný eluční profil v natriumacetátovém gradientu a enzymové aktivity jednotlivých frakcí.
Tři frakce, které měly nejvyšší aktivitu enzymu, byly spojeny a opětovně pufrovány pomocí výchozího pufru (BisTris 20 mM, pH 6,5) pro aniontově-výměnnou chromatografií (anion-exchange chromatography, AEC) s použitím ultrafiltrační jednotky. Následně byly vzorky naneseny na sloupec (Q-Sepharose-Hiload-16/10, Pharmacia, Sweden) a PLAi byla ze sloupce eluována lineárním gradientem NaCl (průtoková rychlost = 3 ml/min) a sbírána do 5ml frakcí. Obrázek 4 znázorňuje získaný eluční profil v NaCl-gradientu a enzymové aktivity jednotlivých frakcí.
Z frakcí, které měly nejvyšší PLAi aktivitu, bylo 200 μΐ odstraněno a odděleno SEC chromatografií (size exclusion chromatography). K tomuto účelu byl použit sloupec Superdex HR 75 30/10 (Pharmacia, Sweden). Rychlost promývání.v téoto chromatografií byla 0,6 ml/min, eluát byl sbítán do 200 μΐ frakcí. Obrázek 5 uvádí zíksaný eluční profil a enyzmové aktivity jednotlivých frakcí.
Získané frakce byla testovány na čistotu s použitím trojrozměrné gelové elektroforézy. Byly stanoveny dva odlišné pruhy při velikosti ~ 26 a ~ 28 kDa. Separace těchto dvou pruhů dvojrozměrnou gelovou elektroforézou • ·· · φ φφ φφ ·φ φφ φφφ φφφφ φφ φ φ φφφ φφφφ φ φ φ φ φ φφφ φ φφφ Φφφ φ φφφ φφ φ · · · · φφφ φφ φφ φφ ·· φφ vedla k rozdělení dvou pruhů do 2 a 3 skvrn, v uvedeném pořadí, s odlišnými izoelektrickými body.
Proteiny o 26 kDa odpovídaly pH 6,3 a 5,7 a proteiny o 28 kDa odpovídaly pH 6,3, 5,7 a 5,3. Konečná analýza těchto skvrn pomocí mass fingerprint analýzy prokázala, že tyto skvrny jsou izoformami stejného proteinu.
Molekulárně-blologické ověřeni PLAi
Jakmile byla prokázána čistota proteinu, byly vzorky proteinu naneseny na PVDF membránu a podrobeny sekvenování od N konce. Kromě toho byly další vzorky štěpeny trypsinem a rovněž podrobeny sekvenování od počátku. S použitím takto získaných proteinových sekvencí byly připraveny oligonukleotidové primery, které byly podrobeny RT-PCR (reverse transcriptase PCR; 3'RACE, rapid amplification of cDNA ends). S použitím této techniky PCR byla fosfolipáza Ai úspěšně amplifikována a následně sekvenována. Získaná sekvence měla délku 633 baží a 729 baží v uvedeném pořadí, a molekulová hmotnost zralého proteinu z ní odvozená je přibližně 22,4 kDa. V odvozené sekvenci oligopeptidy o 22 aminokyselinách (N-terminální) a o 18 aminokyselinách (uvnitř peptidů) stanovené sekvenováním proteinu byly opětovně nalézány ve 100 %. Kromě toho sekvence zralého proteinu, sekvence pre/propeptidu mohly rovněž být určeny pomocí 5'RACE (rapid amplification of cDNA ends)(Obrázek 2). Jedná se o peptid mající délku 110 aminokyselin, který nese jak signální sekvenci, tak sekvenci propeptidu, jenž enzym inaktivuje a je odštěpován pouze v místě konečné aktivity enzymu. Sekvenční porovnání poskytlo zjištění, že neexistuje žádná homologie s dříve známými fosfolipázami Ai, s výjimkou konsensus sekvence 5 aminokyselin (GxSxG), která je nalézána ve všech lipázách a fosfolipázách a je
44 4
4 4 4 4 · 44 4 • 444 4 4 4 4 4 4 4 • 4 444 4 444 · 4 4 4
444 44 4 4··4
444 44 44 44 44 44 považována za vazebné místo pro lipidy nebo fosfolipidy. Kromě toho, PLAi „sekvence po směru a „sekvence proti směru byly stanoveny inverzní PCR (Obrázek 1). Genomová DNA byly rozštěpena restrikčními endonukleázami, ligována T4 ligázou a nakonec amplifikována s inverzními primery.
V inverzní PCR byla pro amplifikaci PLAi „oblasti proti směru ke štěpení genomové DNA použita restrikční endonukleáza Sspl. Proto mohla být stanovena „oblast proti směru o 275 bazích a byly identifikovány promotorové prvky. V pozici -136 se nalézá CAAT box, který má podobnou vzdálenost od translačního startu, jako CCAAT boxy histonových genů (-141 a -151) Tetrahymena, jak nalezli Brunk a Sadler (1990). TATA box, který fixuje exaktní počáteční bod transkripce v eukaryontních genech, byl identifikován v pozici -55. Jeho sekvence odpovídá konsensus sekvenci nalezené u eukaryont. Pro amplifikaci „oblasti po směru, která obsahuje terminátor transkripce PLAi z Tetrahymena, metodou PCR, bylo použito štěpení DNA pomocí BamHI. Proto, kromě oblasti „po směru známé z STRACE, mohlo být určeno dalších 222 baží (Obrázek 3).

Claims (9)

  1. Patentové nároky
    Upravené 20.12.2002
    1. Nukleová kyselina obsahující kódující a nekódující oblasti mající sekvenci SEQ ID NO:4, ve které řečené kódující oblasti kódují fosfolipázu Αχ (PLAi) z Tetrahymena thermophíla (SEQ ID NO:5) a řečené nekódující oblasti znamenají oblasti „proti směru a „po směru od tohoto genu.
  2. 2. Nukleová kyselina podle nároku 1, ve které řečené nekódující oblasti „po směru a „proti směru mají sekvence SEQ ID NO:2 a 3 a kódující oblasti mají sekvence SEQ ID
    NO:1, 8 a/nebo 9.
  3. 3. N-terminální signální sekvence PLAi (SEQ ID NO:5) podle nároku 1 mající sekvenci SEQ ID NO:6.
  4. 4. Protein fosfolipázy Ai (PLAi) mající aminokyselinovou sekvenci podle SEQ ID NO:7.
  5. 6. Použití nukleové kyseliny podle nároků 1 až 3 nebo jejích částí pro homologní nebo heterologní expresi rekombinantních proteinů a peptidů a pro homologní nebo heterologní rekombinaci (vyřazení „knock-out, substituce „gene replacement).
  6. 7. Způsob homologní nebo heterologní exprese proteinů a peptidů a homologní nebo heterologní rekombinace („knock out,gene replacement), ve kterém jsou nálevníci (cíliata) transfektováni nukleovou kyselinou podle jakéhokoliv z nároků 1 až 3.
    • 44 9 • 4 44 ·· ··
    4 4 4 4 4 9 4
    449 4444 44
    4 494 944449 9
    44 49 4 ' 4 · 4 4 «4 44 44 44 44
  7. 8. Způsob podle nároku 9, ve kterém řečené nukleové kyseliny nebo jejich části jsou kombinovány se zesilovači, promotory, operátory, počátky , terminátory, geny pro antibiotickou rezistencí běžnými pro homologní nebo heterologní expresi proteinů, nebo s jinými nukleovými kyselinami nebo fragmenty DNA, nebo se všemi typy sekvencí z viroidů, virů, bakterií, archezoí, protozoí, hub, rostlin, zvířat a lidí.
  8. 11. Způsob podle nároku 10 a/nebo 11, ve kterém je nukleová kyselina je obsažena ve vektoru, plasmidu, kosmidu, chromozomu nebo minichromozomu, transposonu, IS elementu, rDNA, nebo v jakémkoliv jiném typu cirkulární nebo lineární DNA nebo RNA.
  9. 12. Vektory, plasmidy, kosmídy, chromozomy nebo minichromozomy, transposony, IS elementy, rDNA a jiné typy cirkulární nebo lineární DNA nebo RNA obsahující alespoň jednu z nukleových kyselin podle alespoň jednoho z nároků 1
CZ20031991A 2001-01-22 2002-01-22 Sekvence DNA kódující enzym fosfolipáza A1 z nálevníka Tetrahymena a její použití CZ20031991A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10105152A DE10105152A1 (de) 2001-01-22 2001-01-22 Eine DNA-Sequenz des Enzyms Phospholipase A1 aus Ciliaten und die Verwendung dieser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20031991A3 true CZ20031991A3 (cs) 2004-03-17

Family

ID=7672908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20031991A CZ20031991A3 (cs) 2001-01-22 2002-01-22 Sekvence DNA kódující enzym fosfolipáza A1 z nálevníka Tetrahymena a její použití

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7045330B2 (cs)
EP (1) EP1360306B1 (cs)
JP (1) JP4295508B2 (cs)
KR (1) KR100855645B1 (cs)
AT (1) ATE346155T1 (cs)
AU (1) AU2002250842B2 (cs)
CA (1) CA2435323C (cs)
CY (1) CY1106337T1 (cs)
CZ (1) CZ20031991A3 (cs)
DE (2) DE10105152A1 (cs)
DK (1) DK1360306T3 (cs)
ES (1) ES2277615T3 (cs)
HU (1) HUP0302801A3 (cs)
PL (1) PL206037B1 (cs)
PT (1) PT1360306E (cs)
RO (1) RO122298B1 (cs)
WO (1) WO2002057459A2 (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100774367B1 (ko) * 2005-08-31 2007-11-08 인하대학교 산학협력단 섬모충류 특이적 프라이머 및 이를 이용한 섬모충류 검출방법
KR101038914B1 (ko) * 2008-10-22 2011-06-10 김세준 앨범대지 접착용 테이프
TR201813880A2 (tr) 2018-09-25 2020-04-21 Anadolu Üniversitesi̇ TETRAHYMENA THERMOPHILA YAPAY KROMOZOMU (TtAC1) VE REKOMBINANT PROTEIN ÜRETIMI IÇIN KULLANIMI

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10155493A (ja) 1996-10-04 1998-06-16 Sankyo Co Ltd アスペルギルス属由来のホスホリパーゼa1をコードする遺伝子

Also Published As

Publication number Publication date
RO122298B1 (ro) 2009-03-30
AU2002250842B2 (en) 2007-11-22
PT1360306E (pt) 2007-02-28
WO2002057459A3 (de) 2002-12-12
US20040115673A1 (en) 2004-06-17
EP1360306A2 (de) 2003-11-12
DE50208775D1 (de) 2007-01-04
HUP0302801A2 (hu) 2003-11-28
US7045330B2 (en) 2006-05-16
CA2435323C (en) 2008-09-02
PL206037B1 (pl) 2010-06-30
JP4295508B2 (ja) 2009-07-15
HUP0302801A3 (en) 2011-01-28
CA2435323A1 (en) 2002-07-25
JP2004525622A (ja) 2004-08-26
EP1360306B1 (de) 2006-11-22
DK1360306T3 (da) 2007-03-19
ES2277615T3 (es) 2007-07-16
CY1106337T1 (el) 2011-10-12
KR100855645B1 (ko) 2008-09-03
ATE346155T1 (de) 2006-12-15
DE10105152A1 (de) 2002-07-25
PL362475A1 (en) 2004-11-02
KR20030087627A (ko) 2003-11-14
WO2002057459A2 (de) 2002-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2621344C (en) Cleavage of precursors of insulins by a variant of trypsin
US7666629B2 (en) Method for producing recombinant trypsin
Tang et al. Recombinant expression and characterization of the Candida rugosa lip4 lipase in Pichia pastoris: comparison of glycosylation, activity, and stability
CZ20031991A3 (cs) Sekvence DNA kódující enzym fosfolipáza A1 z nálevníka Tetrahymena a její použití
RU2560577C2 (ru) Композиции и способы получения энтерокиназы в дрожжах
US20040161836A1 (en) Recombinant porcine liver esterases, their use and a method for the production thereof
US20060127973A1 (en) Dna sequences of major secreted proteins from the ciliate tetrahymena and use thereof
KR20010109348A (ko) 췌장의 프로카복시-펩티다제 b, 이의 동질 효소 및뮤테인의 제조 방법, 및 이들의 용도
US7323325B2 (en) Shrimp alkaline phosphatase
AU3285600A (en) Beta-hexosaminidase, dna sequence from ciliates for coding the same and use thereof
JP2004180681A (ja) ウサギ肝臓由来のエステラーゼを発現する微生物およびそれを用いたウサギ肝臓由来のエステラーゼの製造方法
HK1057760B (en) Shrimp alkaline phosphatase
HK1124341B (en) Cleavage of precursors of insulins by a variant of trypsin
WO2002040652A2 (en) Novel soluble endoproteases for the in vitro processing of recombinant proteins