Bacteriële systemen zijn enkele van de eenvoudigste en meest effectieve platforms voor de expressie van recombinante eiwitten. Ze zijn kosteneffectiever in vergelijking met andere methoden, en zijn daarom niet alleen van groot belang voor onderzoekers van Lobachevsky University, maar ook voor fabrikanten van therapeutisch belangrijke geneesmiddelen.

Echter, naast de beoogde recombinante eiwitten, cellen produceren ook een groot aantal endogene eiwitten, inclusief SlyD. Het is een klein eiwit dat uit drie domeinen bestaat. Het C-terminale gebied is rijk aan histidineresiduen, en SlyD vertoont daarom een ​​hoge affiniteit voor de 2-valente ionen en wordt samen met de doeleiwitten gezuiverd in de loop van metaalaffiniteitschromatografie. Dit resulteert in de noodzaak van extra zuiveringsstappen, en als gevolg daarvan, verhoogt de kosten van het technologische proces voor het verkrijgen van therapeutische recombinante eiwitten.

Een team van onderzoekers van de Lobachevsky Universiteit onder leiding van professor Viktor Novikov, Directeur van het UNN Centrum voor Moleculaire Biologie en Biogeneeskunde, heeft een reeks E. coli-stammen verkregen die deficiënt zijn in de SlyD/SlyX-genen. De stammen werden gemanipuleerd met behulp van λ-rood gemedieerde chromosomale deletie. (Figuur 1.)

"De sequentie van SlyD/SlyX in het E. coli-genoom werd vervangen door een gen dat verantwoordelijk is voor resistentie tegen het antibioticum kanamycine dat aan beide zijden werd geflankeerd door FRT-sites, van waar het later werd verwijderd door FLP-recombinase, ' merkt Viktor Novikov op.

Gebruikmakend van het voorbeeld van recombinant bispecifiek eiwit MYSTI-2, bestaande uit twee modules die actieve centra zijn van antilichamen tegen muiseiwitten F4/80 en TNF, de wetenschappers vergeleken de activiteit van eiwitten geïsoleerd uit de originele en mutante stammen. Als resultaat van de studie, er werd vastgesteld dat de verwijdering uit het E. coli-genoom van de SlyD- en SlyX-genen, die vermoedelijk coderen voor chaperonnes die de ruimtelijke structuur van Escherichia coli-eiwitten ondersteunen, resulteert niet in een verstoring van de functionele activiteit van recombinante eiwitten.

Door originele E. coli-stammen te verkrijgen, de onderzoekers waren in staat om het probleem van besmetting van recombinante eiwitten op te lossen en hun succesvolle zuivering in één fase te verzekeren door middel van metaalaffiniteitschromatografie.

"De verkregen set van slyD/slyX-deficiënte stammen van E. coli kan worden gebruikt om in zuivere vorm een ​​breed scala aan prokaryotische en eukaryote eiwitten te produceren, waaronder medische therapeutische eiwitten. Dit maakt de ontwikkeling en productie van nieuwe medicinale en preventieve biologische preparaten eenvoudiger, eenvoudiger en goedkoper, " concludeert Viktor Novikov.