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!
5 (174 отзыва)
4.8 (105 отзывов)
5 (91 отзыв)
4.4 (59 отзывов)
4.8 (13 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.8 (211 отзывов)
4.8 (37 отзывов)
4.8 (2878 отзывов)
