RU2469093C2 - EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C - Google Patents
EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469093C2 RU2469093C2 RU2008150348/10A RU2008150348A RU2469093C2 RU 2469093 C2 RU2469093 C2 RU 2469093C2 RU 2008150348/10 A RU2008150348/10 A RU 2008150348/10A RU 2008150348 A RU2008150348 A RU 2008150348A RU 2469093 C2 RU2469093 C2 RU 2469093C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- proc
- protein
- human protein
- pcid
- plasmid dna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к технологии получения биологически активных веществ (БАВ) методами генной инженерии, точнее к методам получения активированного и интактного (зимогенного) протеина С человека.The invention relates to the field of biotechnology, and in particular to a technology for the production of biologically active substances (BAS) by genetic engineering methods, more specifically to methods for producing activated and intact (zymogenic) human protein C.
Протеин С является витамин К-зависимым белком плазмы крови. Он входит в систему гемостаза и играет исключительно важную роль при регулировании свертывания крови. Протеин С синтезируется в виде неактивной молекулы предшественника, проходит многостадийный посттрансляционный процессинг в клеточных компартментах и секретируется в виде интактной (зимогенной) формы. Активация белка С происходит в кровотоке при участии тромбомодулин-тромбинового комплекса. Активированный протеин С вместе с кофактором - протеином S выполняет антикоагулянтную функцию. Активированный белок С может предотвращать внутрисосудистый тромбоз и подавлять рост имеющихся тромбов. Механизм действия активированного протеина С и механизм активации зимогена в активную протеазу подробно изложен в работе (Gardiner I.E., Griffin I.H., Progress in Hematology, vol XIII. pp.265-278, ed Elmer B.Brown. Grime and Strattom Inc., 1983,).Protein C is a vitamin K-dependent plasma protein. It enters the hemostatic system and plays an extremely important role in the regulation of blood coagulation. Protein C is synthesized as an inactive precursor molecule, undergoes multi-stage post-translational processing in cell compartments and is secreted in the form of an intact (zymogenic) form. Activation of protein C occurs in the bloodstream with the participation of the thrombomodulin-thrombin complex. Activated protein C, together with cofactor - protein S, performs an anticoagulant function. Activated protein C can prevent intravascular thrombosis and inhibit the growth of existing blood clots. The mechanism of action of activated protein C and the mechanism of activation of zymogen into an active protease are described in detail in (Gardiner IE, Griffin IH, Progress in Hematology, vol XIII. Pp. 265-278, ed. Elmer B. Brown. Grime and Strattom Inc., 1983, )
Активация протеина С непосредственно осуществляется тромбином, последней сериновой протеиназой каскада свертывания крови, и опосредована связанным с мембраной эндотелиальных клеток гликопротеином тромбомодулин. Тромбомодулин образует прочный нековалентный комплекс состава 1:1 с тромбином и полностью меняет функциональные свойства тромбина. Свободный тромбин в нормальных условиях активирует тромбоциты, конвертирует фибриноген до фибрина и факторы свертывания крови V и VIII до активных формы Va и VIIIa. В то же время тромбин в комплексе с тромбомодулином теряет все вышеуказанные свойства, но эффективно активирует интактный протеин С при физиологических концентрациях ионов кальция.The activation of protein C is directly carried out by thrombin, the last serine protease of the blood coagulation cascade, and is mediated by the thrombomodulin glycoprotein associated with the membrane of endothelial cells. Thrombomodulin forms a strong non-covalent complex of 1: 1 composition with thrombin and completely changes the functional properties of thrombin. Under normal conditions, free thrombin activates platelets, converts fibrinogen to fibrin and coagulation factors V and VIII to active forms Va and VIIIa. At the same time, thrombin in combination with thrombomodulin loses all of the above properties, but effectively activates intact protein C at physiological concentrations of calcium ions.
Активированный протеин С, в свою очередь, избирательно инактивирует активированные формы факторов свертываемости крови V и VIII, но не их исходные формы. Следует отметить, что основные события при запуске каскада свертывания крови происходят на поверхности клеток и требуют участия мембранно-связанных белков и фосфолипидов, в то время как факторы V и VIII свободно циркулируют в кровотоке и участвуют в петле положительной обратной связи при работе системы свертывания. При их активации тромбином они ускоряют активацию фактора Х и протромбина на 5 порядков и резко ускоряют генерацию тромбина в месте запуска каскада свертывания.Activated protein C, in turn, selectively inactivates the activated forms of coagulation factors V and VIII, but not their original forms. It should be noted that the main events at the start of the blood coagulation cascade occur on the cell surface and require the participation of membrane-bound proteins and phospholipids, while factors V and VIII circulate freely in the bloodstream and participate in the positive feedback loop during the operation of the coagulation system. When activated by thrombin, they accelerate the activation of factor X and prothrombin by 5 orders of magnitude and dramatically accelerate the generation of thrombin at the site of the coagulation cascade.
Таким образом, физиологическая роль активированного протеина С может быть описана как ограничение области запуска системы свертывания крови.Thus, the physiological role of activated protein C can be described as limiting the start area of the blood coagulation system.
Основным кофактором активированного протеина С является протеин S, другой витамин К-зависимый белок плазмы крови. Протеин S более чем в 10 раз усиливает вызываемую активированным протеином С деградацию факторов Va и VIIIa.The main cofactor of activated protein C is protein S, another vitamin K-dependent plasma protein. Protein S more than 10 times enhances the degradation of factors Va and VIIIa caused by activated protein C.
Протеин С является важным терапевтическим агентом (ЕР 215549, ЕР 0191606) в качестве специфического антикоагулянта, имеющего потенциально более широкую область применения, чем традиционные антикоагулянты гепарин, варфарин (оксикумарин) или производные последнего. В отличие от традиционных антикоагулянтов, активированный или интактный протеин С не воздействует на систему свертывания крови до момента появления тромбина и не вызывает падения концентрации зимогенных белков системы свертывания. Вследствие этого, антикоагулянтая терапия протеином С потенциально является более безопасной, поскольку не вызывает постоянного риска возникновения кровотечений. Экзогенный интактный протеин С также может использоваться для заместительной терапии при наследственном дефиците протеина С, вызывающего смерть в младенческом возрасте при гомозиготном дефиците и частые тромбоэмболические состояния при гетерозиготной форме дефицита.Protein C is an important therapeutic agent (EP 215549, EP 0191606) as a specific anticoagulant having a potentially wider scope than traditional anticoagulants heparin, warfarin (oxycoumarin) or derivatives of the latter. Unlike traditional anticoagulants, activated or intact protein C does not affect the blood coagulation system until the appearance of thrombin and does not cause a decrease in the concentration of zymogenic proteins of the coagulation system. Consequently, anticoagulant therapy with protein C is potentially safer because it does not cause a constant risk of bleeding. Exogenous intact protein C can also be used for replacement therapy with hereditary protein C deficiency, which causes death in infancy with homozygous deficiency and frequent thromboembolic conditions with a heterozygous form of deficiency.
Основной областью клинического применения активированного протеина С являются опасные для жизни тромботические состояния, в первую очередь синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром), возникающий, в том числе при развитии острого сепсиса.The main area of clinical use of activated protein C is life-threatening thrombotic conditions, primarily disseminated intravascular coagulation syndrome (DIC), which occurs, including during the development of acute sepsis.
Активированный протеин С является маркером сепсиса, а его уровень и дефицит коррелируют с тяжестью течения заболевания. Так, дефицит протеина С наблюдается более чем у 85% больных с тяжелым сепсисом; а также дефицит протеина С коррелирует с неблагоприятными клиническими исходами, такими как септический шок (тяжелый сепсис, сопровождающийся развитием артериальной гипотонии), ДВС-синдромом и полиорганной недостаточностью.Activated protein C is a marker of sepsis, and its level and deficiency correlate with the severity of the disease. Thus, protein C deficiency is observed in more than 85% of patients with severe sepsis; and protein C deficiency correlates with adverse clinical outcomes, such as septic shock (severe sepsis, accompanied by the development of arterial hypotension), DIC, and multiple organ failure.
Поскольку концентрация протеина С в плазме крови очень мала и его отделение от других витамин К-зависимых белков системы гемостаза представляется весьма затруднительным, единственным способом получения активированного протеина С для медицинского применения является биосинтез, активация и очистка рекомбинатного белка. Наличие у протеина С так называемого Gla-домена, то есть кластера близкорасположенных остатков гамма-карбоксилированной глютаминовой кислоты, необходимо для нормального функционирования белка. Пост-трансляционное превращение остатков глютамина в остатки гамма-карбоксилированной глютаминовой кислоты возможно только в клетках млекопитающих и опосредовано сложной ферментной системой, использующей в качестве кофактора витамин К. Таким образом, единственным надежным источником рекомбинатного протеина С могут быть только культивируемые клетки млекопитающих.Since the concentration of protein C in the blood plasma is very low and its separation from other vitamin K-dependent proteins of the hemostatic system is very difficult, the only way to obtain activated protein C for medical use is the biosynthesis, activation and purification of the recombinant protein. The presence of the so-called Gla domain in protein C, i.e., a cluster of closely located gamma-carboxylated glutamic acid residues, is necessary for the normal functioning of the protein. The post-translational conversion of glutamine residues to gamma-carboxylated glutamic acid residues is possible only in mammalian cells and is mediated by a complex enzyme system that uses vitamin K as a cofactor. Thus, only cultured mammalian cells can be the only reliable source of recombinant protein C.
Генетический вектор, содержащий полную кДНК протеина С человека, был получен путем скрининга фаговой библиотеки кДНК и описан в патентах США US4968626 и US 5302529.A genetic vector containing complete human protein C cDNA was obtained by screening a phage cDNA library and is described in US patents US4968626 and US 5302529.
Базовый способ экспрессии минигена протеина С в клетках млекопитающих описан в патенте США US 4959318. Он состоит в конструировании плазмиды, содержащей промотор вируса SV40, целевой ген и ген дигидрофолатредуктазы (DHFR), котрансфекции данной плазмиды и вспомогательной плазмиды, содержащей ген устойчивости к антибиотику неомицин, в клетки млекопитающих линий COS, BHK, A293, получению колоний стабильно трансфецированных клеток и их росту на селекционной среде, содержащей метотрексат. При использовании данного способа уровень секреции протеина С в культуральную среду оставался весьма низким и составлял около 0,05 мг/л. Кроме того, степень превращения интактного протеина С в нестабильную активированную форму была довольно значительной и при использовании линии клеток 293 достигала 90%.The basic method for expression of a protein C minigene in mammalian cells is described in US Pat. No. 4,959,318. It consists of constructing a plasmid containing the SV40 virus promoter, a target gene and a dihydrofolate reductase gene (DHFR), cotransfection of this plasmid and an auxiliary plasmid containing the neomycin antibiotic resistance gene, into mammalian cells of the COS, BHK, A293 lines, obtaining colonies of stably transfected cells and their growth on a selection medium containing methotrexate. When using this method, the level of secretion of protein C in the culture medium remained very low and amounted to about 0.05 mg / L. In addition, the degree of conversion of intact protein C into an unstable activated form was quite significant and reached 90% when using the 293 cell line.
Для увеличения уровня секреции протеина С были применены различные способы. В патенте США US 5618714 приведены данные об увеличении уровня секреции протеина С на 56-215% при увеличении температуры культивации клеток с 37°C до 39°C. Данный способ имеет ограниченную практическую пригодность, поскольку увеличение температуры культивации может приводить к падению жизнеспособности клеточной культуры и загрязнению секретированного протеина С продуктами распада клеток.Various methods have been used to increase the level of protein C secretion. US Pat. No. 5,618,714 discloses a 56-215% increase in protein C secretion with an increase in cell cultivation temperature from 37 ° C to 39 ° C. This method has limited practical suitability, since an increase in the cultivation temperature can lead to a decrease in cell viability and contamination of the secreted protein C with cell breakdown products.
Другим способом увеличения продуктивности является использование систем экспрессии, основанных на введении в геном культивируемых клеток множественных копий гена протеина С. Такой подход был описан в патенте США US 5516650: при ко-трансфекции клеток линии BHK плазмидами pSV2-DHFR и pDX/PC962, содержащими ген DHFR и искусственный ген протеина С, соответственно, и последующем культивировании в присутствии метотрексата были получены клоны клеток-продуцентов, секретирующие протиеин С в культуральную среду с уровнем от 0,55 до 2,5 мг/л.Another way to increase productivity is to use expression systems based on the introduction of multiple copies of protein C into the genome of cultured cells. This approach was described in US Pat. No. 5,516,650: for co-transfection of BHK cells with plasmids pSV2-DHFR and pDX / PC962 containing the gene DHFR and the artificial protein C gene, respectively, and subsequent cultivation in the presence of methotrexate, clones of producer cells were secreted that secreted Protein C into the culture medium at a level of from 0.55 to 2.5 mg / L.
Наиболее близким по технической сущности аналогом настоящего изобретения является плазмида pL141, трансфецированная в клетки линии СНО-K1 (dhfr-), описанная в патенте США US 4775624. Использование данной системы позволяет достичь уровня секреции целевого белка в 1,8 мг/л культуры, но требует использования эмбриональной сыворотки в составе культуральной среды, что приводит к очень высокому загрязнению целевого белка посторонними полипептидами, в первую очередь бычьим сывороточным альбумином. Кроме того, уровень секреции протеина С оставался достаточно низким, что может быть связано с отсутствием полной сцепленности признаков устойчивости к метотрексату и секреции протеина С, вызванной использованием вектора с отдельными промоторами для целевого гена и гена DHFR.The closest in technical essence analogue of the present invention is the plasmid pL141, transfected into cells of the CHO-K1 (dhfr - ) line, described in US patent US 4775624. Using this system allows to achieve the level of secretion of the target protein in 1.8 mg / l culture, but requires the use of fetal serum as part of the culture medium, which leads to a very high contamination of the target protein with extraneous polypeptides, primarily bovine serum albumin. In addition, the level of protein C secretion remained quite low, which may be due to the lack of complete linkage of the signs of resistance to methotrexate and protein C secretion caused by the use of a vector with separate promoters for the target gene and DHFR gene.
Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание технологии получения активированного и интактного протеина C с более высоким выходом.The technical problem solved by the authors was to create a technology for producing activated and intact protein C with a higher yield.
Технический результат достигался путем создания новой экспрессионной плазмидной ДНК pCID-PROC, кодирующей интактный протеин С человека и создание на ее основе линии-продуцента.The technical result was achieved by creating a new expression plasmid DNA pCID-PROC encoding an intact human protein C and creating a producer line based on it.
В основе данной технологии лежит разработанная авторами плазмидная ДНК pCID-PROC длиной 6174 п.о., содержащая последовательность, кодирующую белок С человека. Она состоит из фрагмента ДНК длиной 1792 п.о., содержащего последовательность полноразмерной кДНК гена белка С человека, и фрагмента 4382 п.о. плазмиды pCID, содержащегоThe basis of this technology is the 6174 bp plasmid DNA pCID-PROC developed by the authors, which contains the sequence encoding human protein C. It consists of a 1792 bp DNA fragment containing the sequence of the full-length cDNA of the human protein C gene, and a 4382 bp fragment. plasmids pCID containing
- регуляторные элементы, обеспечивающие экспрессию протеина C: конститутивный промотор вируса CMV, последовательность Козак (сайт связывания рибосом) и сигнал полиаденилирования вируса простого герпеса (HSV);- regulatory elements that provide expression of protein C: constitutive promoter of the CMV virus, Kozak sequence (ribosome binding site) and herpes simplex virus (HSV) polyadenylation signal;
- последовательность фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата - дигидрофолатредуктазы (DHFR) и регуляторные элементы для экспрессии DHFR - последовательность IRES вируса энцефаломиокардита. (EMCV), обеспечивающая бицистронную экспрессию в животных клетках и сигнал полиаденилирования;- the sequence of the resistance factor of transfected cells to the effects of methotrexate - dihydrofolate reductase (DHFR) and regulatory elements for the expression of DHFR - the IRES sequence of encephalomyocarditis virus. (EMCV) providing bicistronic expression in animal cells and a polyadenylation signal;
- ген устойчивости к антибиотику ампициллин и бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллину, позволяющие проводить препаративную наработку плазмиды в E.coli.- the antibiotic resistance gene ampicillin and the bacterial promoter of the ampicillin resistance gene, allowing for the preparative production of plasmids in E. coli.
Плазмида pCID-PROC содержит уникальные сайты узнавания эндонуклеазами рестрикции - PvuI (5640) SpeI (54) Hind III (2772).Plasmid pCID-PROC contains unique recognition sites for restriction endonucleases - PvuI (5640) SpeI (54) Hind III (2772).
Имеет молекулярную массу 3,82 мДа.Has a molecular weight of 3.82 mDa.
Плазмида была введена в клетки DG-44 методом липосомальной трансфекции (Straus S.E. et al. J Virol. 1981 Jul:390):290-4), был получен пул стабильно трансфицированных клеток при помощи культивирования в среде, не содержащей гипоксантина и тимидина. Амплификация кассеты в геноме клеток была проведена путем последовательных культивирований в присутствии возрастающих концентраций метотрексата. Был получен пул клеток, устойчивых к высокой концентрации метотрексата, и использован для клонирования методом предельного разведения. Полученные клоны клеток-продуцентов были проанализированы методом иммуноферментного анализа и были отобраны клоны, дающие максимальный уровень экспрессии протеина C. Среди них был выбран клон DG-CID-PROC-1, при культивировании которого в суспензионной форме в бессывороточной среде уровень секреции протеина С составлял не менее 4 мг/л.The plasmid was introduced into DG-44 cells by liposomal transfection (Straus S.E. et al. J Virol. 1981 Jul: 390): 290-4), a pool of stably transfected cells was obtained by culturing in a medium containing no hypoxanthine and thymidine. Amplification of the cassette in the cell genome was carried out by successive cultivation in the presence of increasing concentrations of methotrexate. A pool of cells resistant to a high concentration of methotrexate was obtained and used for cloning by limiting dilution. The obtained clones of producer cells were analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay and clones giving the maximum expression level of protein C were selected. Among them, the clone DG-CID-PROC-1 was selected. When cultured in suspension form in serum-free medium, the level of protein C secretion was not less than 4 mg / l.
Особенности созданной конструкции, линии клеток и результаты практического применения изобретения приведены на следующих фигурах.Features of the design, cell lines and the results of the practical application of the invention are shown in the following figures.
Фиг.1. Схематическая карта pCID-PROC, где используются следующие обозначения:Figure 1. The pCID-PROC schematic map, where the following conventions are used:
Pvul (5640) Spel (54) Hind 111 (2773) - уникальные сайты узнавания эндонуклеаз рестрикции;Pvul (5640) Spel (54) Hind 111 (2773) - unique recognition sites for restriction endonucleases;
Ampicillin (bla) resistance gene - ген устойчивости к ампициллину;Ampicillin (bla) resistance gene - ampicillin resistance gene;
bla promoter - бактериальный промотор гена устойчивости к ампициллину;bla promoter - bacterial promoter of the ampicillin resistance gene;
CMYPromoter - эукариотический промотор цитомегаловируса;CMYPromoter - eukaryotic promoter of cytomegalovirus;
Kozak - сайт связывания рибосом - последовательность Козак;Kozak - ribosome binding site - Kozak sequence;
Start ATOprotein С - первый кодон рамки считывания белка С;Start ATOprotein C - the first codon of the protein C reading frame;
PROC - область, кодирующая открытую рамку считывания белка С;PROC is the region encoding the open reading frame of protein C;
polyA - область, соответствующая поли-А тракту кДНК PROC;polyA is the region corresponding to the poly-A pathway of the PROC cDNA;
ЕСМУ IRES - сайт связывания рибосом - последовательность IRES энцефаломиокардита, обеспечивающая бицистронную экспрессию в животных клетках;ECMU IRES - ribosome binding site - IRES sequence of encephalomyocarditis, providing bicistronic expression in animal cells;
DHFR - последовательность фактора устойчивости трансфецированных клеток к воздействию метотрексата - дигидрофолатредуктазы (DHFR);DHFR - sequence of resistance factor of transfected cells to the effects of methotrexate - dihydrofolate reductase (DHFR);
ТК polyA signal - сигнал полиаденилирования.TC polyA signal - polyadenylation signal.
Фиг.2. Первичная нуклеотидная последовательность фрагмента NotI-NotI плазмиды pCID-PROC, содержащего кДНК человека (длина 1792 п.о.)Figure 2. The primary nucleotide sequence of the NotI-NotI fragment of the pCID-PROC plasmid containing human cDNA (1792 bp length)
Фиг.3. Аминокислотная последовательность полипептида, транслирующегося с плазмиды pCID-PROC (длина 461 аминокислота; молекулярный вес 52078.06 Да).Figure 3. Amino acid sequence of a polypeptide translated from plasmid pCID-PROC (
Клеточная линия DG-CID-PROC-1 была депонирована в Специализированной коллекции культур клеток позвоночных Российской коллекции клеточных культур в Институте цитологии РАН 16.03.2010 г. под номером РККК (П) 732Д.The cell line DG-CID-PROC-1 was deposited in the Specialized Collection of Vertebrate Cell Cultures of the Russian Cell Culture Collection at the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences on March 16, 2010 under the number RKKK (P) 732D.
При этом зафиксированы следующие характеристики.The following characteristics were recorded.
1. Наименование организации, где была получена линия культивируемых клеток животных: Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный центр «Новые технологии и материалы»"1. Name of organization where the line of cultured animal cells was obtained: Limited Liability Company "Innovation Center" New Technologies and Materials ""
2. Автор или авторский коллектив, дата получения штамма: Ковнир СВ., Орлова Н.А., Воробьев И.И.; 25.06.20092. The author or team of authors, the date of receipt of the strain: Kovnir SV., Orlova N.A., Vorobyev I.I .; 06/25/2009
3. Адрес депозитора:3. Depositor address:
Юридический: 115093, г.Москва, ул. Большая Серпуховская 44, офис 33.Legal: 115093, Moscow, ul. Bolshaya Serpukhovskaya 44, office 33.
Почтовый: Гематологический Научный Центр РАМН, Москва, 125167, Новый Зыковский проезд, д.4а.Postal: Hematological Scientific Center RAMS, Moscow, 125167, New Zykovsky passage, 4a.
4. Регистрационный номер; авторское наименование штамма:4. Registration number; copyright name of the strain:
PKKK(H)732D; DG-CID-PROC-1.PKKK (H) 732D; DG-CID-PROC-1.
5. Причины депонирования: продуцент рекомбинантного белка; штамм, перспективный для биотехнологии.5. Reasons for deposit: producer of recombinant protein; a strain promising for biotechnology.
6. Происхождение штамма:6. The origin of the strain:
Родительские клетки: китайский хомячок, яичник, линия СНО DG44 (Invitrogen cGMP banked, США; Mol Cell Biol 5, 1750-1759 Kaufman RJ et al. 1985).Parent cells: Chinese hamster, ovary, CHO line DG44 (Invitrogen cGMP banked, USA;
Трансфекция, клонирование: стабильная трансфекция выполнена в Лаборатории Медицинской Биотехнологии ГУ ГНЦ РАМН,Transfection, cloning: stable transfection was performed in the Laboratory of Medical Biotechnology, State Scientific Center of RAMS,
Трансфекционный агент: Unfectine-56sp.Transfection Agent: Unfectine-56sp.
Трансфецированная плазмида: pCID-PROC.Transfected plasmid: pCID-PROC.
Система селекции: dhff knockout/метотрексатSelection system: dhff knockout / methotrexate
Кратность клонирования: 2Cloning ratio: 2
7. Число пассажей к моменту паспортизации и депонирования:7. The number of passages at the time of certification and deposit:
36 пассажей от трансфекции родительской клеточной линии СНО DG4436 passages from transfection of the parent cell line CHO DG44
8. Стандартные условия выращивания (состав питательной среды, температура и т.д.):8. Standard growing conditions (nutrient composition, temperature, etc.):
Среда: бессывороточная, определенного химического состава, CD Opti СНО (Invitrogen, США).Medium: serum-free, specific chemical composition, CD Opti CHO (Invitrogen, USA).
Температура: +37°С.Temperature: + 37 ° C.
Концентрация СО2: 8%.The concentration of CO 2 : 8%.
Скорость перемешивания: 120-130 об/мин.Mixing speed: 120-130 rpm.
9. Культуральные свойства (способ культивирования, посевная доза, кратность рассева, время субкультивирования и другие ростовые характеристики и особенности штамма):9. Cultural properties (cultivation method, sowing dose, sieving ratio, subculture time and other growth characteristics and strain features):
Способ культивирования: суспензионный, в колбах Эрленмейра на орбитальной качалке 130-135 об/мин.Cultivation method: suspension, in Erlenmeira flasks on an orbital rocking chair 130-135 rpm.
Посевная доза: 300000 на 1 мл.Sowing dose: 300,000 per 1 ml.
Кратность рассева: 1:2-1:6Sieving ratio: 1: 2-1: 6
Другие ростовые характеристики и особенности штамма:Other growth characteristics and features of the strain:
Селективная среда - бессывороточная, определенного химического состава, CD Opti CHO (Invitrogen, США) с добавлением L-глутамина 8 мМ + метотрексат натрия 500 нМ.Selective medium - serum-free, of a certain chemical composition, CD Opti CHO (Invitrogen, USA) with the addition of L-
Процедура пересева: - центрифугирование суспензии на скорости 1200 об/мин, 5 мин, ресуспендирование в новой ростовой среде.Reseeding procedure: - centrifugation of the suspension at a speed of 1200 rpm, 5 min, resuspension in a new growth medium.
Оптимальная плотность: 1,0-1,2×106 клеток/мл.Optimum density: 1.0-1.2 × 10 6 cells / ml.
10. Характеристика культивирования в организме животного:10. Characterization of cultivation in the animal body:
не предусмотрена при использовании клеточной линии в качестве продуцента.not provided when using the cell line as a producer.
11. Данные по видовой принадлежности:11. Species data:
китайский хомячок Cricetulus griseus, яичник.Chinese hamster Cricetulus griseus, ovary.
Контроль видовой идентичности: кариологический, изоферментный (ЛДГ и Г6ФДГ).Control of species identity: karyological, isoenzymatic (LDH and G6FDG).
12. Маркерные признаки и методы их оценки: иммунологические, цитогенетические, биохимические, физиологические:12. Marker signs and methods for their assessment: immunological, cytogenetic, biochemical, physiological:
Морфология: эпителиоподобная.Morphology: epithelial-like.
Кариология: 2п=22, пределы изменчивости по числу хромосом 10-28, модальное число хромосом 22, псевдодиплоид, имеются микрохромосомы, количество полиплоидов 9,0%.Karyology: 2p = 22, the range of variation in the number of chromosomes is 10-28, the modal number of chromosomes is 22, pseudodiploid, there are microchromosomes, the number of polyploids is 9.0%.
Биохимия: Дигидрофолатредуктазная активность по резистентности к метотрексату.Biochemistry: Dihydrofolate reductase activity by resistance to methotrexate.
13. Контроль контаминации бактериями, микоплазмами, грибами и вирусами: бактерии, грибы методом прямого посева на питательные среды LB и Сабуро-Эммонса не обнаружены; микоплазма по ПЦР и флуоресцентному анализу не обнаружена; вирусы - нет данных.13. Contamination control by bacteria, mycoplasmas, fungi and viruses: bacteria, fungi were not detected by direct culture on LB and Saburo-Emmons culture media; Mycoplasma by PCR and fluorescence analysis was not detected; viruses - no data.
14. Характеристика полезного вещества, продуцируемого штаммом (для иммуноглобулинов указание класса, специфичности и методов ее оценки):14. Characterization of the beneficial substance produced by the strain (for immunoglobulins, an indication of the class, specificity and methods for its assessment):
рекомбинантный белок - активированный протеин С человека,recombinant protein - activated human protein C,
определение методами ИФА, вестерн-блоттинг с хемилюминесцентной детекцией.determination by ELISA, western blotting with chemiluminescent detection.
15. Характеристика биосинтеза полезных продуктов, выход продукта в среду, уровень активности и метод определения с указанием сохранения полезного свойства при длительном культивировании:15. Characterization of the biosynthesis of useful products, the yield of the product on Wednesday, the level of activity and the determination method indicating the preservation of useful properties during prolonged cultivation:
Содержание активированного протеина С в культуральной среде (при суточном культивировании клеточной суспензии плотностью 1 млн кл./мл) не менее 4 мг/л, уровень постоянен в течение 12 последовательных пассажей.The content of activated protein C in the culture medium (with daily cultivation of a cell suspension with a density of 1 million cells / ml) is at least 4 mg / l, the level is constant for 12 consecutive passages.
16. Способ криоконсервирования (среда, криопротектор, режим замораживания и отгрева, условия длительного хранения, жизнеспособность после криоконсервирования с указанием методов ее оценки)16. The method of cryopreservation (medium, cryoprotectant, freeze and heat mode, conditions of long-term storage, viability after cryopreservation, indicating methods for its assessment)
Среда: бессывороточная, определенного химического состава, CDMedium: serum-free, chemically defined, CD
Opti CHO (Invitrogen, США).Opti CHO (Invitrogen, USA).
Криопротектор: 10% ДМСО.Cryoprotectant: 10% DMSO.
Режим замораживания и отгрева: замораживание клеточной суспензии в среде с добавлением криоконсерванта, скорость падения температуры не более 1°С/мин (теплоноситель - изопентанол); разморозка быстрая, на водяной бане при 37°С.Freezing and warming mode: freezing a cell suspension in a medium with the addition of a cryopreservative, the temperature drop rate of not more than 1 ° C / min (coolant isopentanol); defrosting fast, in a water bath at 37 ° C.
Условия длительного хранения: 10 клеток/мл в ампуле в жидком азоте. Жизнеспособность после криоконсервирования: 81% (окраска трепановым синим).Long-term storage conditions: 10 cells / ml in an ampoule in liquid nitrogen. Vitality after cryopreservation: 81% (stained with trepan blue).
17. Другие особенности штамма (онкогенность, присутствие вирусов и т.д.)17. Other features of the strain (oncogenicity, the presence of viruses, etc.)
Онкогенность: -Oncogenicity: -
Чувствительность: везикулярный стоматит (Индиана), арбовирус Гета.Sensitivity: vesicular stomatitis (Indiana), Geta arbovirus.
Устойчивость: полиовирус 2 типа, флавивирус Модок MODV, арбовирус Батон Виллоу.Resistance:
Амплифицирванный ген: dhfr.Amplified gene: dhfr.
Копия справки о депонировании прилагается.A copy of the certificate of deposit is attached.
Практическая применимость заявляемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.The practical applicability of the claimed invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Получение генетической конструкции pCID-PROC, кодирующей протеин С человека, для трансфекции линии клеток DG-44Example 1. Obtaining a genetic construct pCID-PROC encoding human protein C for transfection of a cell line DG-44
В качестве источника кДНК для клонирования минигена протеина С использовали клон pCMY6-XL41NM_000312 (проприетарная коллекция компании Origene), содержащий полностью секвенированную последовательность полноразмерной кДНК гена PROC, совпадающую с теоретически определенной кДНК гена PROC человека по данным HUGO (депонирована в публичной базе данных GeneBank (http://www.ncbl.nlin.nih.gov/sites/entrez NM_000312).Clone pCMY6-XL41NM_000312 (Origene proprietary collection) containing a fully sequenced sequence of the full-length cDNA of the PROC gene matching the theoretically determined cDNA of the human PROC gene according to HUGO data (deposited in the GeneBank public database was used as a cDNA source for cloning the protein C minigene) : //www.ncbl.nlin.nih.gov/sites/entrez NM_000312).
Фрагмент ДНК длиной 1792 п.о., содержащий ген протеина С, получали из очищенной плазмиды pCMY6-XL41NM_000312, рестриктированной препаративно эндонуклеазой рестрикции NotI. Продукты рестрикции смешивали с 1 мкл буферного раствора для нанесения и проводили разделение в 1% агарозном геле с добавлением бромистого этидия (0,4 мкг/мл). Для выделения ДНК полосу, соответствующую продукту амплификации, визуализированную при помощи ультрафиолета (УФ), вырезали из агарозного геля, помещали в пробирку объемом 1,5 мл и проводили выделение ДНК, используя набор реактивов "Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System" («Promega», США) согласно протоколу фирмы-производителя.A 1792 bp DNA fragment containing the protein C gene was obtained from the purified plasmid pCMY6-XL41NM_000312, which was preparatively restricted with NotI restriction endonuclease. Restriction products were mixed with 1 μl of application buffer and separation was performed on a 1% agarose gel with the addition of ethidium bromide (0.4 μg / ml). To isolate DNA, the band corresponding to the amplification product visualized by ultraviolet (UV) was excised from the agarose gel, placed in a 1.5 ml tube and DNA was isolated using the Wizard SV Gel and PCR Clean-Up System reagent kit ( "Promega", USA) according to the protocol of the manufacturer.
Реципиентную плазмиду pCID получили на основе коммерчески доступной линеаризованной плазмидной ДНК pOptivec-TOPO при инкубации в деионизованной воде 30 минут с последующим лигированием ДНК-лигазой фага Т4 (Fermentas, Литва), проводившимся в стандартном буферном растворе по методике производителя фермента. Полученной лигазной смесью трансформировали клетки Е.coli штамма DH5ά, с генотипом F-φ80lacZΔM15 Δ(lacZYA-argF) U169 recA1 endA1 hsdR17 (rk-, mk+) phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1. Для этого к 200 мкл замороженной клеток Е.coli добавляли 5 мкл лигазной смеси, инкубировали на льду 30 минут для сорбции плазмидной ДНК, нагревали до 42°С на 60 секунд и инкубировали на льду 5 минут. После чего добавляли 800 мкл питательного бульона SOC (20 г/л триптона, 5 г/л дрожжевого экстракта, 0,5 г/л NaCl, 250 мМ КСl, 10 мМ MgCl2) и инкубировали при 37°С 60 мин. После инкубации переносили суспензию на чашку Петри с твердой агаризованной средой 2xYT-агар (16 г/л триптона, 10 г/л дрожжевого экстракта, 10 г/л NaCl, 18 г/л агара), содержащей ампициллин в концентрации 100 мкг/мл, и помещали в термостат на 18 часов при 37°С. Отдельные клоны трансформантов инокулировали в 5 мл питательного бульона LB с добавлением ампициллина в концентрации 50 мкг/мл, наращивали 18 часов при 37°С и проводили выделение плазмидной ДНК с использованием набора реактивов "Wizard Plus SV Minipreps" («Promega», США) по стандартному протоколу фирмы-производителя..The recipient plasmid pCID was obtained on the basis of the commercially available linearized plasmid DNA pOptivec-TOPO after incubation in deionized water for 30 minutes, followed by ligation with T4 phage DNA ligase (Fermentas, Lithuania), carried out in a standard buffer solution according to the method of the enzyme manufacturer. The obtained ligase mixture was used to transform E. coli cells of strain DH5ά, with the genotype F-φ80lacZΔM15 Δ (lacZYA-argF) U169 recA1 endA1 hsdR17 (r k -, m k +) phoA supE44 λ-thi-1 gyrA96 relA1. For this, 5 μl of the ligase mixture was added to 200 μl of frozen E. coli cells, incubated on ice for 30 minutes to sorb plasmid DNA, heated to 42 ° C for 60 seconds, and incubated on ice for 5 minutes. Then 800 μl of SOC nutrient broth (20 g / L tryptone, 5 g / L yeast extract, 0.5 g / L NaCl, 250 mM KCl, 10 mM MgCl 2 ) was added and incubated at 37 ° C for 60 min. After incubation, the suspension was transferred to a Petri dish with solid agar medium 2xYT-agar (16 g / l tryptone, 10 g / l yeast extract, 10 g / l NaCl, 18 g / l agar) containing ampicillin at a concentration of 100 μg / ml, and placed in a thermostat for 18 hours at 37 ° C. Individual transformant clones were inoculated in 5 ml LB nutrient broth supplemented with ampicillin at a concentration of 50 μg / ml, increased for 18 hours at 37 ° C, and plasmid DNA was isolated using the Wizard Plus SV Minipreps reagent kit (Promega, USA) according to standard protocol of the manufacturer ..
Очищенную плазмиду pCID рестрицировали эндонуклеазой NotI, после чего проводили дефосфорилирование вектора щелочной фосфатазой (Fermentas, Литва) согласно рекомендациям производителя. Шелочную фосфатазу инактивировали прогреванием до 85°С в течение 20 минут. Рестрицированную и дефосфорилированную плазмиду обрабатывали равным объемом смеси фенол-хлороформ 1:1 и переосаждали водную фазу 3 объемами этанола. Центрифугировали 10 минут на скорости 13200 об/мин при комнатной температуре, промывали осадок 70% спиртом, растворяли в воде и использовали для постановки реакции лигирования в рабочей концентрации 10-2 мкг/мкл.The purified plasmid pCID was digested with NotI endonuclease, followed by dephosphorylation of the vector with alkaline phosphatase (Fermentas, Lithuania) according to the manufacturer's recommendations. Silk phosphatase was inactivated by heating to 85 ° C for 20 minutes. Restricted and dephosphorylated plasmid was treated with an equal volume of 1: 1 phenol-chloroform mixture and the aqueous phase was reprecipitated with 3 volumes of ethanol. It was centrifuged for 10 minutes at a speed of 13200 rpm at room temperature, the precipitate was washed with 70% alcohol, dissolved in water and used to set up a ligation reaction at a working concentration of 10 -2 μg / μl.
Реакцию лигирования очищенного фрагмента, соответствующего кДНК гена PROC человека, и реципиентной плазмиды проводили с использованием ДНК-лигазы фага Т4 и стандартного буферного раствора (Fermentas, Литва). Лигирование вели в объеме 10 или 20 мкл, при молярном соотношении вектора и вставки 1:10, в течение 2-20 часов при комнатной температуре. Полученной лигазной смесью трансформировали клетки Е.coli штамма DH5ά, как описано выше, переносили суспензию трансформированных клеток на чашку Петри с твердой агаризованной средой 2xYT-агар, содержащей ампициллин в концентрации 100 мкг/мл, и помещали в термостат на 18 часов при 37°С.The ligation reaction of the purified fragment corresponding to the human PROC gene cDNA and the recipient plasmid was carried out using T4 phage DNA ligase and standard buffer solution (Fermentas, Lithuania). Ligation was carried out in a volume of 10 or 20 μl, with a molar ratio of vector and insert of 1:10, for 2-20 hours at room temperature. The E. coli strain DH5ά was transformed with the obtained ligase mixture, as described above, the suspension of transformed cells was transferred to a Petri dish with solid agar medium 2xYT-agar containing ampicillin at a concentration of 100 μg / ml, and placed in a thermostat for 18 hours at 37 ° C .
Колонии Е.coli анализировали на наличие вставки в правильной ориентации методом полимеразной цепной реакции (ПНР) клонов с использованием праймерных олигонуклеотидов CMVfor и PROC-AS к последовательности вектора (прямой) и вставки (обратный), поскольку сайт узнавания эндонуклеазы NotI является палиндромным. Первичные нуклеотидные последовательности праймеров CMVfor - 5'CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG3'; PROC-AS - 5'CCGTCGACGTGCTTGGACCA3'.E. coli colonies were analyzed for the presence of the insertion in the correct orientation by polymerase chain reaction (PNR) of the clones using the CMVfor and PROC-AS primer oligonucleotides to the vector sequence (direct) and insert (reverse), since the NotI endonuclease recognition site is palindromic. Primary nucleotide sequences of CMVfor primers are 5'CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG3 '; PROC-AS - 5'CCGTCGACGTGCTTGGACCA3 '.
Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) проводили на приборе Терцик МС2 («ДИК-технология», Россия) в объеме 12,5 мкл. Готовили инкубационную ПЦР-смесь следующего состава: 1х буфер для термостабильной ДНК-полимеразы; 10 пМ каждого праймерного олигонуклеотида; 2 мМ каждого дезоксирибонуклеотидтрифосфата; 1-2 ед. термостабильной ДНК-полимеразы с 0.1-0.2 мкг ДНК.The polymerase chain reaction (PCR) was performed on a Tertsik MS2 instrument (DIK-technology, Russia) in a volume of 12.5 μl. An incubation PCR mixture of the following composition was prepared: 1x buffer for thermostable DNA polymerase; 10 pM of each primer oligonucleotide; 2 mM each deoxyribonucleotide triphosphate; 1-2 units thermostable DNA polymerase with 0.1-0.2 μg of DNA.
Бактериальные колонии переносили петлей в пробирки и одновременно делали штрихи на свежей, размеченной чашке Петри с твердой питательной средой 2xYT-агар с добавлением селективного антибиотика, которую затем помещали в воздушный термостат на 5-7 часов при 37°С.Bacterial colonies were looped into test tubes and, at the same time, strokes were made on a fresh, labeled Petri dish with 2xYT-agar solid nutrient medium with the addition of a selective antibiotic, which was then placed in an air thermostat for 5-7 hours at 37 ° C.
Поверх ПЦР-смеси наслаивали 50 мкл легкого минерального масла и вели амплификацию по схеме: 1 цикл - денатурация - 94°С, 3 мин; 25 циклов - денатурация 94°С, 30 сек, отжиг Х°С 30 сек, достройка 72°С, 45-60 сек; 1 цикл - достройка 72°С, 7 мин, где расчет температуры отжига (X) производили по формуле: Х=2°С×n (А/Т)+4°С×n (Г/Ц) - 5°С, где n - число соответствующих нуклеотидов. Продукты ПЦР смешивали с 1 мкл буфера для нанесения и проводили разделение в 1% агарозном геле с добавлением бромистого этидия (0,4 мкг/мл).50 μl of light mineral oil was layered over the PCR mixture and amplified according to the scheme: 1 cycle - denaturation - 94 ° C, 3 min; 25 cycles - denaturation 94 ° С, 30 sec, annealing
Отобранные клоны, содержащие вставку в корректной ориентации наращивали 18 часов в 5 мл питательного бульона LB с добавлением ампициллина в концентрации 50 мкг/мл и проводили выделение плазмидной ДНК с использованием набора реактивов "Wizard Plus SV Minipreps" («Promega», США) по стандартному протоколу фирмы-производителя. Полученные плазмиды анализировали методом рестрикции эндонуклеазой NotI и отбирали клоны, несущие 1 копию вставки.Selected clones containing the insert in the correct orientation were grown for 18 hours in 5 ml LB nutrient broth supplemented with ampicillin at a concentration of 50 μg / ml and plasmid DNA was isolated using the Wizard Plus SV Minipreps reagent kit (Promega, USA) according to standard manufacturer's protocol. The resulting plasmids were analyzed by NotI endonuclease restriction and clones bearing 1 copy of the insert were selected.
3 отобранных таким образом плазмидных клона дополнительно исследовали методом ПЦР-секвенирования ДНК в области вставки с использованием стандартных и специфических праймеров CMVfor, PROC-AS, 1RESrev; PROC_DS1; PROC_DS2; PROC_DS3; PROC_DS4; PROC_C01; PROC_C02; PROC_C03; PROC_C04; первичные нуклеотидные последовательности праймеров:3 plasmid clones selected in this way were further examined by PCR DNA sequencing in the insertion region using standard and specific primers CMVfor, PROC-AS, 1RESrev; PROC_DS1; PROC_DS2; PROC_DS3; PROC_DS4; PROC_C01; PROC_C02; PROC_C03; PROC_C04; primary nucleotide sequences of primers:
CMVfor - 5'СОСАААТОООСООТАООСОТО3';CMVfor - 5'ССОААТОООСОООТАООСОСО3 ';
PROC-AS - 5'ССОТСОАСОТОСТТООАССА3';PROC-AS - 5'SSOTSOASOTOSTSTOOOOSSA3 ';
1RESrev - 5'CGAAGCCGCTTGGAATAAGG3'1RESrev - 5'CGAAGCCGCTTGGAATAAGG3 '
PROC_DS1 - 5'CCCTACAGGTGCCAGTGCC3';PROC_DS1 - 5'CCCTACAGGTGCCAGTGCC3 ';
PROC_DS2 - 5'TGGGAGGGCCGCTTCTG3';PROC_DS2 - 5'TGGGAGGGCCGCTTCTG3 ';
PROC_DS3 - 5'TGCATGGATGAGTCCAAGAAGC3';PROC_DS3 - 5'TGCATGGATGAGTCCAAGAAGC3 ';
PROC_DS4 - 5'ATCCTCGGGGACCGGC3';PROC_DS4 - 5'ATCCTCGGGGACCGGC3 ';
PROC_C01 - 5'GGCCTCCTCGAAGTCACAGATC3';PROC_C01 - 5'GGCCTCCTCGAAGTCACAGATC3 ';
PROC_C02 - 5'CCGCGGATCTACTTGGTCTTC3';PROC_C02 - 5'CCGCGGATCTACTTGGTCTTC3 ';
PROC_C03 - 5'CACGAGGGTCTCCTGGCC3';PROC_C03 - 5'CACGAGGGTCTCCTGGCC3 ';
PROC_C04 - 5'AAGCCCAGCCCTGCAGG3').PROC_C04 - 5'AAGCCCAGCCCTGCAGG3 ').
Для дальнейшей работы использовалась плазмида pCID-PROC, длиной 6174 п.о., не содержавшая мутаций, для которой были полные данные секвенирования. Методом ПЦР-секвенирования с использованием указанных выше праймерных олигонуклеотидов, для конструкции pCID-PROC определяли нуклеотидную последовательность обоих комплементарных цепей ДНК для области вставки кДНК гена PROC. Данные определения первичной нуклеотидной последовательности по двум цепям, полученные с прибора для автоматического капиллярного электрофореза, экспортировались в приложение ContigExpress программного пакета VectorNTI Suite (Invitrogen, США). С использованием стандартного алгоритма производился тримминг 5'-концевых и/или 3'-концевых областей фрагментов, после чего проводили сборку контига с использованием стандартных настроек. Проводили понуклеотидное сравнение полученной консенсусной последовательности с теоретически предсказанной. Помимо кодирующей области (ОРС) кДНК гена PROC, проводилось также секвенирование областей рестриктных сайтов NotI, по которым производилось клонирование фрагмента кДНК, а также наиболее значимых регуляторных элементов экспрессионного вектора (промотор, 1RES), анализ полученных данных проводился по аналогичному алгоритму. В результате секвенирования установили, что полученный препарат плазмиды не содержат мутаций в области вставки и кодирует кДНК гена PROC. Созданную генетическую конструкцию использовали для получения линии-продуцента.For further work, we used the plasmid pCID-PROC, 6174 bp in length, not containing mutations, for which there were complete sequencing data. By PCR sequencing using the above primer oligonucleotides, the nucleotide sequence of both complementary DNA chains was determined for the pCID-PROC construct for the cDNA insertion region of the PROC gene. Two-strand primary nucleotide sequence determination data obtained from an automatic capillary electrophoresis device were exported to the ContigExpress application of the VectorNTI Suite software package (Invitrogen, USA). Using the standard algorithm, trimming of the 5'-terminal and / or 3'-terminal regions of the fragments was performed, after which the contig was assembled using standard settings. A ponucleotide comparison of the obtained consensus sequence with the theoretically predicted one was performed. In addition to the coding region (ORS) of the PROC gene cDNA, the NotI restriction site regions were also sequenced, along which the cDNA fragment was cloned, as well as the most significant regulatory elements of the expression vector (promoter, 1RES), and the data obtained were analyzed by a similar algorithm. As a result of sequencing, it was found that the obtained plasmid preparation does not contain mutations in the insertion region and encodes the cDNA of the PROC gene. The created genetic construct was used to obtain a producer line.
Плазмидную ДНК pCID-PROC амплифицировали в клетках бактерий в препаративных количествах, выделили при помощи щелочного лизиса бактерий и трехстадийной хроматографической очистки (сорбенты Sepharose 4B Fast Flow, PlasmidSelect Xtra, Source 15 Q, Amersham) по методике производителя сорбентов, часть полученной высокоочищенной плазмидной ДНК, не содержащей пирогенов, дополнительно перевели в линейную форму рестрикцией PvuI и очистили от рестриктазы экстракцией фенолом-хлороформом и преципитацией этанолом. Полученные формы плазмиды для трансфекции клеток перевели в фосфатно-солевой раствор при помощи диализа и стерилизовали при помощи фильтра 0,22 мкм.PCID-PROC plasmid DNA was amplified in bacterial cells in preparative amounts, isolated by alkaline bacterial lysis and three-step chromatographic purification (Sepharose 4B Fast Flow, PlasmidSelect Xtra, Source 15 Q, Amersham sorbents) according to the method of the sorbent manufacturer, part of the highly purified plasmid DNA pyrogen-free, additionally linearized by PvuI restriction and purified from restriction enzyme extraction with phenol-chloroform and precipitation with ethanol. The obtained plasmid forms for cell transfection were transferred to phosphate-saline solution using dialysis and sterilized with a 0.22 μm filter.
Пример 2. Конструирование эукариотических продуцентов протеина С DG-CID-PROC-1 трансфицированием клеток яичника хомячка линии DG-44 цитомегаловирусным вектором с использованием плазмиды pCID-PROCExample 2. Construction of eukaryotic protein C producers DG-CID-PROC-1 by transfection of hamster ovary cells of the DG-44 line with a cytomegalovirus vector using plasmid pCID-PROC
Клетки яичника китайского хомячка линии DG-44, нокаутные по гену dhfr и адаптированные к культивированию в бессывороточной среде, были получены в компании Invitrogen, Ltd. (США). Описанная ниже методика трансформирования относится к клеткам DG-44, как линии клеток-хозяев, однако методика в целом применима и к большинству клеточных линий, включая другие линии клеток яичника китайского хомячка (СНО), человеческие эмбриональные почечные клетки линии 293, фибробласты почек сирийского хомячка ВНК, также пригодные для экспрессии конструкции pCID-PROC.DG-44 Chinese hamster ovary cells knocked out by the dhfr gene and adapted for cultivation in serum-free medium were obtained from Invitrogen, Ltd. (USA). The transformation method described below refers to DG-44 cells as a host cell line, but the method is generally applicable to most cell lines, including other Chinese hamster ovary (CHO) cell lines, 293 human embryonic kidney cells, Syrian hamster kidney fibroblasts BHKs also suitable for expression of the pCID-PROC construct.
Клетки DG-44 полученные в криопробирках по 1 мл, содержащих замороженную суспензию клеток приблизительно 107 клеток в среде CD DG-44 (Gibco) с 10% диметилсульфоксида (DMSO). Содержимое сосуда размораживают при 37°С и добавляют к 30 мл полной среды DG-44. Полная среда состоит из ВП-44 (Cibco) с 8 mM L-глутамина и 1,8 мл/л сурфактанта Pluronic F-68 (BASF Inc.) и содержит достаточные для роста DHFR отрицательных клеток количества гипоксантина и тимидина. Клетки культивируют в колбах Эрленмеера на орбитальной качалке при 130 об/мин в атмосфере, содержащей 8% углекислого газа, при температуре 37°С. Подсчет плотности клеточной суспензии и доли живых клеток проводится в камере Горяева, при окрашивании трепановым синим. Субкультивируют с частотой 1 раз в 24-48 часов по достижении концентрации 1.2×106. Для этого удаляют старую среду центрифугированием в течение 5 минут на скорости 1200 об/мин, ресуспендируют клеточный осадок свежей средой и распределяют в новые колбы Эрленмеера с отношением субкультивирования 1:6.DG-44 cells obtained in 1 ml cryovials containing a frozen suspension of cells of approximately 10 7 cells in CD DG-44 medium (Gibco) with 10% dimethyl sulfoxide (DMSO). The contents of the vessel are thawed at 37 ° C and added to 30 ml of complete medium DG-44. The complete medium consists of VP-44 (Cibco) with 8 mM L-glutamine and 1.8 ml / L Pluronic F-68 surfactant (BASF Inc.) and contains sufficient amounts of hypoxanthine and thymidine for the growth of DHFR negative cells. Cells are cultured in Erlenmeyer flasks on an orbital shaker at 130 rpm in an atmosphere containing 8% carbon dioxide at a temperature of 37 ° C. Calculation of the density of the cell suspension and the proportion of living cells is carried out in the Goryaev’s chamber, when stained with trepan blue. Subcultured with a frequency of 1 time in 24-48 hours upon reaching a concentration of 1.2 × 10 6 . To do this, remove the old medium by centrifugation for 5 minutes at a speed of 1200 rpm, resuspend the cell pellet with fresh medium and distribute into new Erlenmeyer flasks with a subculture ratio of 1: 6.
За 48 часов до трансфекции клетки высевают по описанной методике в количестве 9×106 клеток на 1 колбу. В день трансфекции доля живых клеток должна составлять не менее 95%. Клетки в день трансфекции не центрифугируя разводят до конечной концентрации 1,5×107 клеток на 30 мл среды DG-44 в колбах Эрленмеера. Стерильную, осажденную этанолом плазмидную ДНК растворяют в PBS-буфере и используют для получения трансфекционной смеси, содержащей 18 мкг плазмидной ДНК, 15 мкл трансфекционного агента FreeStyle MAX (Invitrogen) в 1,2 мл вспомогательной среды Opti-Pro SFM MAX (Invitrogen). Плазмидная ДНК, используемая для трансфекции, представляет собой смешанные в соотношении 20:1 плазмиды pCID-PROC, линеаризованной эндонуклеазой рестирикции PvuI, и сверхспирализованной pEGFP. Трансфекционную смесь осторожно перемешивают и инкубируют 10-20 минут, а затем осторожно добавляют во вращающуюся колбу, содержащую клетки DG-44, в указанной выше концентрации. Экспрессируемый в трансфецированных клетках флуоресцентный белок используется для оценки эффективности трансфекции. Для этого через 12 часов после трансфекции в пробе клеток определяют долю флуоресцирующих при анализе с помощью пары оптических фильтров EGFP. Полученное соотношение характеризует интенсивность транзиентной экспрессии в трансфецированных клетках.48 hours before transfection, cells are seeded according to the described procedure in the amount of 9 × 10 6 cells per 1 flask. On the day of transfection, the proportion of living cells should be at least 95%. Cells on the day of transfection are not centrifuged diluted to a final concentration of 1.5 × 10 7 cells per 30 ml of DG-44 medium in Erlenmeyer flasks. Sterile ethanol-precipitated plasmid DNA was dissolved in PBS buffer and used to obtain a transfection mixture containing 18 μg of plasmid DNA, 15 μl of the FreeStyle MAX transfection agent (Invitrogen) in 1.2 ml of Opti-Pro SFM MAX auxiliary medium (Invitrogen). The plasmid DNA used for transfection is a 20: 1 mixed plasmid pCID-PROC, linearized PvuI restriction endonuclease, and supercoiled pEGFP. The transfection mixture was gently mixed and incubated for 10-20 minutes, and then carefully added to the rotating flask containing DG-44 cells at the concentration indicated above. The fluorescent protein expressed in transfected cells is used to evaluate transfection efficiency. For this, 12 hours after transfection in the cell sample, the proportion of fluorescent cells is determined by analysis using a pair of optical EGFP filters. The resulting ratio characterizes the intensity of transient expression in transfected cells.
Данное изобретение включает вектор экспрессии, содержащий селективный маркер для эукариотических клеток, нокаутных по гену dhfr. Известно использование дигидрофолатредуктазного (dhfr) гена или производного dhfr-гена (dhfr-mix), придающего устойчивость к метотрексату (МТХ), в качестве селективного маркера для введения гена или плазмиды в клеточные линии, лишенные dhfr, и последующее применение метотрексата для размножения копий плазмид. Клетки DG-44 являются dhfr нокаутными (негативными), поэтому трансфектанты, содержащие плазмиду pCID-PROC с последовательностью гена dhfr, селектируются на основе dhfr-позитивного фенотипа, так как способны расти в среде, лишенной гипоксантина и тимидина. Клеточные линии, нокаутные по dhfr-гену и трансформированные dhfr-содержащими плазмидами, могут быть отобраны на основе dhfr-позитивного фенотипа.The present invention includes an expression vector containing a selective marker for dhfr knockout eukaryotic cells. It is known to use a dihydrofolate reductase (dhfr) gene or a dhfr gene derivative (dhfr-mix), which confers resistance to methotrexate (MTX), as a selective marker for introducing a gene or plasmid into cell lines lacking dhfr, and the subsequent use of methotrexate for copy reproduction . DG-44 cells are dhfr knockout (negative); therefore, transfectants containing the pCID-PROC plasmid with the dhfr gene sequence are selected based on the dhfr-positive phenotype, as they are able to grow in a medium lacking hypoxanthine and thymidine. Cell lines knocked out by dhfr gene and transformed with dhfr-containing plasmids can be selected based on the dhfr-positive phenotype.
Для отбора стабильных трансформантов с включением в хромосомную последовательность генетической конструкции pCID-PROC трансфецированные клетки DG-44 пересаживают в среду OptiCHO (Invitogen), не содержащую гипоксантин и тимидин, и культивируют по следующей методике. Проводят подсчет плотности клеточной суспензии и доли живых клеток в счетной камере Горяева при окрашивании трепановым синим. Затем удаляют старую среду центрифугированием в течение 5 мин на скорости 1200 об/мин, ресуспендируют клеточный осадок свежей средой CD OptiCHO (Invitogen), с добавлением L-глутамина в конечной концентрации 8 mM, и распределяют в новые колбы Эрленмеера по 9×106 клеток на колбу. Клетки культивируют в колбах Эрленмеера на орбитальной качалке при 130 об/мин в атмосфере, содержащей 8% углекислого газа при температуре 37°С. Субкультивируют с частотой 1 раз, в 3 дня в течение 10-14 дней до достижения доли живых клеток более 90%. В качестве контроля при отборе трансфектантов, положительных по dhfr, используют клетки, трансфецированные плазмидным вектором pOptiVec, экспрессирующие дигидрофолатредуктазу без сцепленности этого признака с другими. По достижении доли живых клеток 90% и более замораживается промежуточный клеточный банк с образцами, содержащими по 107 клеток в 1 мл среды CD OptiCHO с добавлением 10% DMSO.To select stable transformants with the inclusion of the pCID-PROC genetic construct in the chromosomal sequence, transfected DG-44 cells were transplanted into OptiCHO medium (Invitogen), which did not contain hypoxanthine and thymidine, and cultured according to the following procedure. The density of the cell suspension and the proportion of living cells in the counting chamber of Goryaev are measured by staining with trepan blue. Then remove the old medium by centrifugation for 5 min at a speed of 1200 rpm, resuspend the cell pellet with fresh CD OptiCHO medium (Invitogen), with the addition of L-glutamine at a final concentration of 8 mM, and distribute 9 × 10 6 cells into new Erlenmeyer flasks to the flask. Cells are cultured in Erlenmeyer flasks on an orbital shaker at 130 rpm in an atmosphere containing 8% carbon dioxide at a temperature of 37 ° C. Subcultured with a frequency of 1 time, in 3 days for 10-14 days until the proportion of living cells exceeds 90%. As a control, when selecting dhfr positive transfectants, cells transfected with the pOptiVec plasmid vector expressing dihydrofolate reductase without linkage of this trait to others are used. Upon reaching the percentage of living cells of 90% or more, the intermediate cell bank with samples containing 10 7 cells in 1 ml of OptiCHO CD medium supplemented with 10% DMSO is frozen.
Для амплификации целевого признака экспрессии активированного белка С проводится селекционное культивирование в присутствии нарастающих доз метотрексата. Для этого образцы из промежуточного банка размораживаются по описанному выше протоколу с теми изменениями, что в качестве культивационной среды используется CD OptiCHO (Invitrogen), с добавлением L-глутамина в конечной концентрации 8 mM. Затем в культивационную среду добавляется метотрексат в диапазоне концентраций от 250 нМ до 4 мкМс удвоением рабочей концентрации МТХ на каждом шаге амплификации. Переход к следующему шагу амплификации осуществляют каждые 14-21 день по достижении доли живых клеток более 90%. На каждом шаге амплификации уровень экспрессии протеина С в культуре клеток определяется иммуноферментным анализом. Клетки-продуценты последнего шага амплификации клонируются методом предельных разведений и адаптируются к культивированию на твердой подложке.To amplify the target trait for the expression of activated protein C, selective cultivation is carried out in the presence of increasing doses of methotrexate. For this, samples from the intermediate bank are thawed according to the protocol described above with the changes that CD OptiCHO (Invitrogen) is used as the cultivation medium, with the addition of L-glutamine at a final concentration of 8 mM. Then methotrexate is added to the cultivation medium in the concentration range from 250 nM to 4 μMs by doubling the working concentration of MTX at each amplification step. The transition to the next step of amplification is carried out every 14-21 days after reaching a proportion of living cells of more than 90%. At each step of amplification, the level of expression of protein C in cell culture is determined by enzyme-linked immunosorbent assay. The producer cells of the last amplification step are cloned by the limiting dilution method and adapted to cultivation on a solid substrate.
Описанные в данном примере методики применимы для создания линий клеток-продуцентов активированного белка С на основе любых эукариотических клеточных линий, имеющих генетический нокаут гена dhfr-, как прикрепленных, так и суспензионных, а также трансформированных как описанным методом, так и с использованием других липосомальных агентов, а также методами кальций-фосфатной трансфекции, нуклеофекции или микроинъекции.The methods described in this example are applicable to create cell lines of producers of activated protein C based on any eukaryotic cell lines that have a genetic knockout of the dhfr- gene, both attached and suspension, as well as transformed both by the described method and using other liposomal agents as well as methods of calcium phosphate transfection, nucleofection or microinjection.
Claims (3)
- культивирование в питательной среде линии клеток по п.2 - продуцента рекомбинантного протеина С человека; и
- выделение полученного целевого белка из культуральной жидкости. 3. A method of producing a recombinant human protein C, comprising the following steps:
- cultivation in a nutrient medium of the cell line according to claim 2 - producer of recombinant human protein C; and
- isolation of the obtained target protein from the culture fluid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150348/10A RU2469093C2 (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150348/10A RU2469093C2 (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008150348A RU2008150348A (en) | 2010-06-27 |
RU2469093C2 true RU2469093C2 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=42683125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008150348/10A RU2469093C2 (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469093C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2552170C2 (en) * | 2013-05-14 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория медицинской биотехнологии" (ООО "ЛМБТ") | Expression plasmid vector of monocistronic expression of recombinant proteins in mammalian cells, cell line of mammals-producers of recombinant protein, method of obtaining recombinant protein |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4775624A (en) * | 1985-02-08 | 1988-10-04 | Eli Lilly And Company | Vectors and compounds for expression of human protein C |
US4959318A (en) * | 1985-06-27 | 1990-09-25 | Zymogenetics, Inc. | Expression of protein C |
RU1830081C (en) * | 1987-12-04 | 1993-07-23 | Эли Лилли Энд Компани | Method of preparing of human recombinant activated protein c |
US5302529A (en) * | 1985-08-15 | 1994-04-12 | The Board Of Regents Of The University Of Washington | Plasmid coding for human protein C |
US5516650A (en) * | 1985-06-27 | 1996-05-14 | Zymogenetics, Inc. | Production of activated protein C |
-
2008
- 2008-12-19 RU RU2008150348/10A patent/RU2469093C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4775624A (en) * | 1985-02-08 | 1988-10-04 | Eli Lilly And Company | Vectors and compounds for expression of human protein C |
US4959318A (en) * | 1985-06-27 | 1990-09-25 | Zymogenetics, Inc. | Expression of protein C |
US5516650A (en) * | 1985-06-27 | 1996-05-14 | Zymogenetics, Inc. | Production of activated protein C |
US5302529A (en) * | 1985-08-15 | 1994-04-12 | The Board Of Regents Of The University Of Washington | Plasmid coding for human protein C |
RU1830081C (en) * | 1987-12-04 | 1993-07-23 | Эли Лилли Энд Компани | Method of preparing of human recombinant activated protein c |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2552170C2 (en) * | 2013-05-14 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория медицинской биотехнологии" (ООО "ЛМБТ") | Expression plasmid vector of monocistronic expression of recombinant proteins in mammalian cells, cell line of mammals-producers of recombinant protein, method of obtaining recombinant protein |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008150348A (en) | 2010-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6754414B2 (en) | Serum-free stable transfection and production of recombinant human proteins in human cell lines | |
JP2024096417A (en) | Modified stem cell memory T cells, methods of making and using same | |
JP7075463B2 (en) | How to culture mammalian cells | |
KR20130140221A (en) | A host cell comprising a vector for production of proteins requiring gamma-carboxylation | |
AU2008205445A1 (en) | Method for producing gamma-carboxlated proteins | |
US20230383276A1 (en) | Process for making recombinant antidote to factor xa inhibitor | |
EP1405910A1 (en) | Process for producing human thrombin by gene modification technique | |
RU2469093C2 (en) | EXPRESSION PLASMID DNA pCID-PROC CODING HUMAN PROTEIN C AND CELL LINE DG-CID-PROC-1 PRODUCING RECOMBINANT HUMAN PROTEIN C | |
RU2500816C1 (en) | RECOMBINANT PLASMID DNA pAK380 CODING POLYPEPTIDE OF RECOMBINANT FACTOR IX OF HUMAN BLOOD COAGULABILITY, LINE OF CELLS Cricetulus griseus CHO, 1E6-PRODUCER OF RECOMBINANT FACTOR IX OF HUMAN BLOOD COAGULABILITY, AND METHOD FOR OBTAINING POLYPEPTIDE HAVING ACTIVITY OF RECOMBINANT FACTOR IX | |
RU2561466C2 (en) | Expression plasmid for human recombinant coagulation factor viii with deleted b-domain in cho cells, cho cell producing human recombinant coagulation factor viii with deleted b-domain, and method for producing above factor | |
JPH022376A (en) | Vector and compound for developing enzyme precursor type human protein c | |
Guarna et al. | Effect of cDNA copy number on secretion rate of activated protein C | |
JP4157644B2 (en) | Method for producing high-purity soluble thrombomodulin | |
RU2585532C2 (en) | Plasmid for expression of human recombinant blood clotting factor ix, cho cell producing human recombinant blood clotting factor ix and method of producing said factor | |
RU2429294C2 (en) | EXPRESSION GENETIC MAKER pOptivec/F8BDD CODING HUMAN RECOMBINANT BLOOD COAGULABILITY FACTOR VIII WITH DELETION OF B-DOMAIN AND CELL LINE DG-OV-F8BDD-18 PRODUCING HUMAN RECOMBINANT BLOOD COAGULABILITY FACTOR VIII WITH DELETION OF B-DOMAIN | |
BR102017004788B1 (en) | METHOD OF PRODUCTION OF FIBRINE GLUE OF RECOMBINANT ORIGIN | |
JP2017042168A (en) | Method for mass production of factor vii | |
TWI316958B (en) | ||
RU2744592C1 (en) | Recombinant plasmid pet21-tf7, providing synthesis of modified tissue factor, and escherichia coli bl21 (de3) pet21-tf7 strain - producer of recombinant human tissue factor | |
JP2005073509A (en) | Method for producing human antithrombin | |
RU2552170C2 (en) | Expression plasmid vector of monocistronic expression of recombinant proteins in mammalian cells, cell line of mammals-producers of recombinant protein, method of obtaining recombinant protein | |
CN104293737A (en) | Host cell containing vector for expressing functional recombinant human coagulation factor VII and high-level expression method of functional recombinant human coagulation factor VII | |
RU2448160C1 (en) | RECOMBINANT PLASMID DNA pAP271 CODING HUMAN BLOOD COAGULABILITY FACTOR VII POLYPEPTIDE AND Mesocricetus auratus BHK 21 k. 13 (2H7) CELL LINE PRODUCER OF RECOMBINANT HUMAN BLOOD COAGULABILITY FACTOR VII | |
CN118879784A (en) | A method for preparing a CHO-K1 monoclonal cell line with GS biallelic gene knockout | |
RU2500818C1 (en) | RECOMBINANT PLASMID DNA pAP227 CODING POLYPEPTIDE OF RECOMBINANT FACTOR VIII OF HUMAN BLOOD COAGULABILITY, LINE OF CELLS Cricetulus griseus CHO, 2H5-PRODUCER OF RECOMBINANT FACTOR VIII OF HUMAN BLOOD COAGULABILITY, AND METHOD FOR OBTAINING POLYPEPTIDE HAVING ACTIVITY OF RECOMBINANT FACTOR VIII |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161220 |