Влияние температуры на выход растворимого альфа-интерферона человека в системе суперсинтеза рекомбинантных белков с использованием бактериофага лямбда

Abstract

Получение рекомбинантных белков в штаммах-продуцентах, созданных на основе Escherichia coli, требует извлечения целевого продукта из бактериальных клеток. Использование бактериофага лямбда в таких системах суперсинтеза является одним из путей решения этой задачи. В результате лизиса фагом лямбда клеток Е. coli, несущих плазмиду с целевым геном, рекомбинантный белок выходит в культуральную среду. Однако в зараженной клетке фаг может развиваться как по литическому, так и по лизогенному пути. Выбор литического пути развития фага могут обусловливать различные факторы. Нами исследовано влияние температуры культивирования (37, 28 и 21 °С) инфицированных фагом λ клеток Е. coli, несущих плазмиду с геном α-интерферона человека (ИФН), на выход растворимого ИФН в культуральной среде. В данной работе показано, что эффективность использования бактериофага лямбда для лизиса клеток продуцента и высвобождения растворимого ИФН в культуральную среду зависит от температуры культивиро­вания инфицированных клеток. Максимальная концентрация растворимого целевого продукта в культуральной среде наблюдалась при температуре культивирования 21 °С, не являющейся оптимальной для литического пути развития фага. Обсуждаются возможные причины полученных результатов.

Отримання рекомбінантних білків у штамах-продуцентах, створених на базі Escherichia coli, потребує виділення цільо­вого продукту з бактеріальних клітин. Використання бак­теріофага лямбда в таких системах суперсинтезу є одним з шляхів розв'язання цієї задачі. В результаті лізису фагом клітин Е. coli, що несуть плазміду з цільовим геном, рекомбінантний білок виходить у культуральне середовище. Од­нак в інфікованій клітині фаг може розвиватися як за літичним, так і лізогенним шляхом. Вибір літичного шляху роз­витку фага можуть обумовлювати різні фактори. Нами досліджено вплив температури культивування (37, 28 і 21 °С) інфікованих фагом X клітин Е. coli, що несуть плазміду з геном альфа-інтерферону людини (ІФН), на вихід розчинного ІФН у культу рольному середовищі. В цій роботі показано, що ефективність використання бактеріофага лямбда для лізису клітин продуцента і виходу розчинного ІФН у культуральне середовище залежить від температури культивування інфі­ кованих клітин Максимальна концентрація розчинного цільо­вого продукту в середовищі спостерігалася при температурі 21 °С, яка не є оптимальною для літичного розвитку фага. Обговорюються можливі причини отриманих результатів.

The recombinant proteins synthesized in E. coli cells are in need of their extraction from the host cells. Using bacteriophage lambda for infection of E. coli cells harbouring plasmid with target gene is one of the way of solving of this problem. As a result of lysis of E. coli cells by phage intracetlular target protein release to the growth medium. However, phage is able to enter either of two alternative modes of development upon infection of E. coli – lytic and lysogenic pathways. The different conditions affect on choose the lytic pathway. The influence of cultivation temperature (37, 28 and 21 OC) of E. coli cells harbouring plasmid with human alpha interferon gene infected by phage A on yield soluble interferon (IFN) in growth medium have been investigated. In this study it was shown that efficiency of bacteriophage lambda using for lysis producer and release to the growth medium soluble IFN depends on temperature of cultivation of infected cells. The maximum concentration of soluble target protein in cultural medium was observed at cultivation temperature 21 OC which is not optimal for lytic pathway of phage lambda development. The possible reasons of this result have been discussed.