Biopolym. Cell. 2003; 19(5):457-462.
Молекулярная и клеточная биотехнологии
Изучение влияния различных концентраций индуктора на выход альфа-2b интерферона человека в системе экспрессии на основе РНК-полимеразы фага Т7 в клетках Escherichia coli
1, 2Славченко И. Ю., 1Борейко Е. В., 1Воробей Н. В.
  1. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03680
  2. ПНИК «Биотехнолог»
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03680

Abstract

Биосинтез альфа-2b интерферона человека (ИФН) в іслетках Е. coli BL21 (DE3), несущих плазмиду рЕТ-аИФН, индуцировали различными (от 0,01 до 10 мМ) концентрациями изопропил-β-D-тиогалактозида (ИПТГ). Плазмида рЕТ-аИФН содержит искусственный ген ИФН под контролем промотора гена 10 фага Т7. Ген РНК-полимеразы фага Т7 находится в хромосоме клеток Е. coli BL21 (DE3) под контролем lac-UV5 промотора Е. coli. Обнаружено, что значение минимальной концентрации ИПТГ, обеспечивающей эффективную экспрессию целевого белка, возрастает с понижением температуры культивирования продуцента после индукции. Так, при 37 °С полная индукция достигается внесением в среду ИПТГ в конечной концентрации 0,06 мМ, а при 21 °С –0,1 мМ. Показано, что снижение концентрации индуктора до 0,01 мМ не способствует накоплению ИФН в растворимой форме при культивировании продуцента при температуре 37 °С. Также установлено, что ИПТГ в конечной концентрации до 2 мМ не оказывает негативного влияния на литическое развитие бактериофага лямбда и инфицированные им плазмидосодержащие клетки лизируются, в результате чего рекомбинантный белок в растворимой форме накапливается непосредственно в культуральной среде. Минимальная концен­трация ИПТГ, обеспечивающая максимальный выход ИФН при данном способе его получения, составляет 0,2 мМ.

References

[1] Balb?s P. Understanding the art of producing protein and nonprotein molecules in Escherichia coli. Mol Biotechnol. 2001;19(3):251-67.
[2] Friehs K, Reardon KF. Parameters influencing the productivity of recombinant E. coli cultivations. Adv Biochem Eng Biotechnol. 1993;48:53-77.
[3] Studier FW, Moffatt BA. Use of bacteriophage T7 RNA polymerase to direct selective high-level expression of cloned genes. J Mol Biol. 1986;189(1):113-30.
[4] Sawyer JR, Schlom J, Kashmiri SV. The effects of induction conditions on production of a soluble anti-tumor sFv in Escherichia coli. Protein Eng. 1994;7(11):1401-6.
[5] Sriubolmas N, Panbangred W, Sriurairatana S, Meevootisom V. Localization and characterization of inclusion bodies in recombinant Escherichia coli cells overproducing penicillin G acylase. Appl Microbiol Biotechnol. 1997;47(4):373-8.
[6] Waters S, Neujahr HY. A fermentor culture for production of recombinant phenol hydroxylase. Protein Expr Purif. 1994;5(6):534-40.
[7] Bowden GA, Georgiou G. Folding and aggregation of beta-lactamase in the periplasmic space of Escherichia coli. J Biol Chem. 1990;265(28):16760-6.
[8] Donovan RS, Robinson CW, Glick BR. Optimizing the expression of a monoclonal antibody fragment under the transcriptional control of the Escherichia coli lac promoter. Can J Microbiol. 2000;46(6):532-41.
[9] Yang QH, Wu CL, Lin K, Li L. Low concentration of inducer favors production of active form of 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase in Escherichia coli. Protein Expr Purif. 1997;10(3):320-4.
[10] Galloway CA, Sowden MP, Smith HC. Increasing the yield of soluble recombinant protein expressed in E. coli by induction during late log phase. Biotechniques. 2003;34(3):524-6.
[11] Slavchenko IYu, Boreyko EV, Vorobey NV, Chernykh SI, Kordyum VA. Overproduction of human ?-2b interferon in a soluble form in Escherichia coli cells using the bacteriophage T7 RNA polymerase-base expression system. Biopolym Cell. 2003; 19(4):367-373.
[12] Slavchenko IYu, Boreyko EV, Gavrysh TG, Kostyuchenko IP, Kordyum VA. Biosynthesis of human basic fibroblast growth factor in soluble form in Escherichia coli and its purification. Biopolym Cell. 2003; 19(2):179-184.
[13] Slavchenko IYu, Boreyko EV, Vorobey NV, Gavrysh TG, Pehota EN, Kordyum VA. Overexpression and purification of methionine aminopeptidase from Escherichia coli. Biopolym Cell. 2003; 19(3):274-280.