Получение биологически активных рекомбинантных белков: интерлейкина-36 гамма (ИЛ-36г) и рецепторного антогониста интерлейкина-36 (ИЛ-36РА)
Семейство интерелейкина-36 (ИЛ-36) включает в себя: 3 агониста ИЛ-36α, β, γ и один антагонист ИЛ-36РА. Агонисты, связываясь с их общим рецептором – ИЛ-36Р, активируют сигнальные пути NF-kВ и/или МАРК. Антагонист же, связываясь с ИЛ-36Р, препятствует передаче сигнала. Цитокины ИЛ-36 вовлечены в воспалительные процессы в коже, в том числе в патогенез псориаза. Псориаз – это аутоиммунное заболевание кожи, которое встречается примерно у 2% населения в развитых странах. При псориатическом воспалении резко повышается продукция провоспалительных цитокинов кожи – ИЛ-36α, ИЛ-36β, ИЛ-36γ -, в отдельных случаях в 100 раз. Среди них наиболее сильным маркером является ИЛ-36γ. Это позволяет использовать его в диагностических целях, как мишень антицитокиновой терапии, направленной на лечение псориаза, или для моделирования псориаза. Мутации в гене IL36RN, кодирующем ИЛ-36РА, ассоциированы с развитием тяжелейшей формы псориаза – генерализованного пустулезного псориаза. Следовательно, ИЛ-36РА может служить потенциальным средством для лечения псориаза. В настоящей работе описано получение биологически активных рекомбинантных белков ИЛ-36РА и ИЛ-36γ человека. Для максимальной биологической активности молекулам ИЛ-36РА и ИЛ-36γ необходим протеолиз. Для получения биологически активной формы ИЛ-36РА важно отщепление N-концевого остатка метионина. Для получения биологически активной формы ИЛ-36γ важно отщепление N-концевого сигнального пептида, поэтому для получения рекомбинантного ИЛ-36γ мы использовали модифицированный ген IL36G, кодирующий уже процессированную форму ИЛ-36γ, которая начинается с 18-го а.к.о. серина. Однако биологическая активность такого рекомбинантного ИЛ-36γ недостаточно высокая по сравнению с препаратами описанными в литературе. Мы предположили, что причиной понижения биологической активности ИЛ-36γ также является недостаточно эффективное отщепление N-концевого остатка метионина. Для отщепления N-концевого остатка метионина ИЛ-36РА и ИЛ-36γ использовали метод коэкспрессии гена интереса с геном метионинаминопептидазы E. coli (map) под контролем различных промоторов, а также метод экзогенной обработки рекомбинантного белка ИЛ-36РА и ИЛ-36γ рекомбинантной МАП. В случае с рекомбинантным ИЛ-36РА оба метода позволили получить безметиониновые формы ИЛ-36РА с биологической активностью равной активности стандартного образца. Был получен оптимальный штамм- штамм-продуцент ИЛ-36РА – ИЛ-36РА-МАП-BAD. Анализ полученных препаратов проводили при помощи ИФА, ОФ-ВЭЖХ и биологического теста. К настоящему времени эксперимент с ИЛ-36γ не окончен, требуется дополнительный анализ с помощью масс-спектрометрии.
Псориаз – это аутоиммунное заболевание кожи, которое встречается примерно у 2% населении Европы и Северной Америки (Nestle et al., 2009). Одним из маркеров псориатического воспаления является резкое повышение продукции специфических провоспалительных цитокинов кожи – Интерлейкинов-36 α, β, γ (ИЛ-36α, β, γ) – в отдельных случаях в 100 раз (Blumberg et al., 2010). Среди них наиболее сильным маркером является ИЛ-36γ (D’Erme et al., 2015). Это позволяет использовать его в диагностических целях (Blumberg et al., 2010), как мишень антицитокиновой терапии, направленной на подавление псориаза (D’Erme et al., 2015) или для моделирования псориаза.
Помимо вышеперечисленных, семейство ИЛ-36 включает также один противоспалительный цитокин – рецепторный антагонист ИЛ-36 (ИЛ-36РА) (Walsh and Fallon, 2016). Агонисты, связываясь с их общим рецептором – ИЛ-36Р, активируют сигнальные пути NF-В и/или МАРК. Антагонист же, связываясь с ИЛ-36Р, препятствует передаче сигнала (Walsh and Fallon, 2016). Мутации в гене IL-36RN, кодирующий ИЛ-36РА, ассоциированы с развитием тяжелейшей формы псориаза – генерализованного пустулезного псориаза (Marrakchi et al., 2011). Следовательно, ИЛ-36РА может служить потенциальным средством для лечения псориаза (Marrakchi et al., 2011).
Данная работа была выполнена как фрагмент проекта по разработке средства для лечения тяжелого псориаза на основе ИЛ-36РА. Необходимо было получить ИЛ-36РА, обладающий максимальной биологической активностью, а также ИЛ-36γ, который необходим для оценки биологической активности ИЛ-36РА.
Для максимальной биологической активности молекулам ИЛ-36РА и ИЛ-36γ необходим протеолиз (Towne et al., 2011a). Для получения биологически активной формы ИЛ-36γ важно отщепление N-концевого сигнального пептида, тогда как для ИЛ-36РА достаточно отщепление N-концевого остатка метионина (Towne et al., 2011a). В данной работе для получения рекомбинантного ИЛ-36γ мы использовали модифицированный ген IL36G, кодирующий уже процессированную форму ИЛ-36γ, которая начинается с 18 а.к.о. серина. В случае ИЛ-36РА не требовалось модификаций последовательности гена.
В случае ИЛ-36РА проблемой стало недостаточно эффективное отщепление
N-концевого остатка метионина, что снижало биологическую активность получаемого белка. Биологическая активность получаемого ИЛ-36γ также не соответствовала литературным данным. Мы предположили, что причиной понижения биологической активности ИЛ-36γ также является недостаточно эффективное отщепление
N-концевого остатка метионина.
Исходя из вышесказанного нами была поставлена следующая цель и задачи:
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.7 (96 отзывов)
4.9 (298 отзывов)
4.8 (30 отзывов)
4.8 (17 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.9 (5 отзывов)
4.6 (92 отзыва)
4.8 (1033 отзыва)
4.6 (522 отзыва)
