Biotechnologia Acta

...

  • Збільшення розміру шрифта
  • Звичайний розмір шрифта
  • Зменшити розмір шрифта
Home Архив 2020 № 6 ЕКСПРЕСІЯ НУКЛЕОКАПСИДНИХ ВІРУСНИХ ПРОТЕЇНІВ У БАКТЕРІАЛЬНІЙ СИСТЕМІ Escherichia coli: ВПЛИВ КОДОНОВОГО СКЛАДУ ТА РІВНОМІРНОСТІ ЙОГО РОЗПОДІЛУ ВСЕРЕДИНІ ГЕНА Є. Г. Фоміна О. Є. , Григор'єва, В. В. Зверков, А. С. Владико
Друк PDF

ISSN 2410-7751 (Друкована версія)
ISSN 2410-776X (Електронна версія)

Ж-л "Biotechnologia Acta" Т. 13, № 6, 2020
С.
30–40, бібліогр. 20, англ.
УДК: 577.21
https://doi.org/10.15407/biotech13.06.030

ЕКСПРЕСІЯ НУКЛЕОКАПСИДНИХ ВІРУСНИХ ПРОТЕЇНІВ У БАКТЕРІАЛЬНІЙ СИСТЕМІ Escherichia coli: ВПЛИВ КОДОНОВОГО СКЛАДУ ТА РІВНОМІРНОСТІ ЙОГО РОЗПОДІЛУ ВСЕРЕДИНІ ГЕНА

Є. Г. Фоміна О. Є. , Григор'єва, В. В. Зверко, А. С. Владико

Державна установа «Республіканський науково-практичний центр епідеміології та мікробіології», Республіка Білорусь, Мінськ

Експресійна здатність кожного гена є унікальною у гетерологічного хазяїна. Відмінності між синонімічними послідовностями відіграють важливу роль у регуляції експресії протеїну в організмах від Escherichia coli до людини, і багато деталей цього процесу ще не з'ясовано. Метою дослідження було вивчити склад кодонів, його розподіл у послідовності та вплив рідкісних кодонів на експресію вірусних нуклеокапсидних протеїнів і їхніх фрагментів у гетерологичній системі E. coli. Для експресії протеїнів використовували плазмідний вектор pJC 40 і штам BL 21 (DE 3) E. coli. Аналіз складу кодонів виконано з використанням on-line ресурсу (www.biologicscorp.com). Отримано 10 рекомбінантних поліпептидів, що кодують повну нуклеотидну послідовність нуклеокапсидних протеїнів (віруси Західного Нілу і гепатиту С) та їхні фрагменти, що містять антигенні детермінанти (вірус Ласса, Марбург, Ебола, Кримської-Конго геморагічної лихоманки (ККГЛ), Пуумала, Хантаан, Добрава-Белград і лімфоцитарного хоріоменінгіту (ЛХМ)). Гібридні плазмідні ДНК забезпечують ефективне продукування цих протеїнів у прокаріотичній системі з виходом рекомбінатного протеїну, що варіює у 8 разів: від 5 до 40 мг на 1 літр бактеріальної культури. Не виявлена кореляції рівня експресії протеїну з частотою народження рідкісних кодонів у клонованій послідовності: максимальна частота народження рідкісних кодонів у клонованій послідовності спостерігалася для вірусу Західного Нілу (14,6%), мінімальна для вірусу ККГЛ (6,6%), тимчасом як рівень експресії для цих протеїнів становив 30 і 5 мг/л культури відповідно. Значення індексу адаптації кодонів (CAI), розраховані на основі кодонового складу у E. coli, для клонованих вірусних послідовностей знаходяться в діапазоні від 0,50 до 0,58, що відповідає середньоекспресованим протеїнам. Проведений аналіз профілів розподілу СAI у клонованих послідовностях свідчить про відсутність кластерів рідкісних кодонів, здатних створювати труднощі за трансляції. Статистично значущу відмінність між частотами розподілу амінокислот у клонованих послідовностях та їхнім змістом в E. coli спостерігали для нуклеокапсидних протеїнів вірусів Марбург, Ебола, Західного Нілу і гепатиту С.

Ключові слова: рекомбінантні нуклеокапсидні протеїни, експресія, рідкісні кодони, індекс адаптації кодонів.

© Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, 2020

Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE

Ж-л "Biotechnologia Acta" Т. 13, №6 , 2020

С. 24-29, библиогр. 20, англ.

УДК: 577.21

https://doi.org/10.15407/biotech13.06.030

Экспрессия нуклеокапсидных вирусных протеинов в бактериальной системе Escherichia coli: влияние кодонового состава и равномерности его распределения внутри гена

Е. Г. Фомина, Е. Е. Григорьева, В. В. Зверко, А. С. Владыко

Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии», Республика Беларусь, Минск

E-mail: feg1@tut.by

Экспрессионная способность каждого гена уникальна у гетерологичного хозяина. Различия между синонимичными последовательностями играют важную роль в регуляции экспрессии протеина в организмах от Escherichia coli до человека, и многие детали этого процесса остаются неясными. Цель исследования: изучить состав кодонов, его распределение по последовательности и влияние редких кодонов на экспрессию вирусных нуклеокапсидных протеинов и их фрагментов в гетерологичной системе E. coli. Для экспрессии протеинов использовали плазмидный вектор pJC 40 и штамм BL 21 (DE 3) E. coli. Анализ состава кодонов выполнен с использованием on-line ресурса (www.biologicscorp.com). Получены 10 рекомбинантных полипептидов, кодирующих полную нуклеотидную последовательность нуклеокапсидных белк протеинов (вирусы Западного Нила и гепатита С) и их фрагменты, включающие антигенные детерминанты (вирус Ласса, Марбург, Эбола, Крымской-Конго геморрагической лихорадки (ККГЛ), Пуумала, Хантаан, Добрава-Белград и лимфоцитарного хориоменингита (ЛХМ)). Гибридные плазмидные ДНК обеспечивают эффективное продукцирование этих протеинов в прокариотической системе с выходом рекомбинатного протеина, варьирующим в 8 раз: от 5 до 40 мг на 1 литр бактериальной культуры. Не выявлена корреляция уровня экспрессии протеинов с частотой встречаемости редких кодонов в клонированной последовательности: максимальная частота встречаемости редких кодонов на клонированную последовательность наблюдалась для вируса Западного Нила (14,6 %), минимальная – для вируса ККГЛ (6,6 %), в то время как уровень экспрессии для этих белков составлял 30 и 5 мг/л культуры соответственно. Значения индекса адаптации кодонов (CAI), рассчитанные на основе кодонового состава у E. coli, для клонированных вирусных последовательностей находятся в диапазоне от 0,50 до 0,58, что соответствует среднеэкспрессируемым протеинам. Проведенный анализ профилей распределения СAI в клонированных последовательностях указывает на отсутствие кластеров редких кодонов, способных создавать затруднения при трансляции. Статистически значимое отличие между частотами распределения аминокислот в клонированных последовательностях и их содержанием в E. coli наблюдалось для нуклеокапсидных протеинов вирусов Марбург, Эбола, Западного Нила и гепатита С.

Ключевые слова: рекомбинантные нуклеокапсидные протеины, экспрессия, редкие кодоны, индекс адаптации кодонов.

 

Додаткове меню

Пошук по сайту

Навігація на сайті

Home Архив 2020 № 6 ЕКСПРЕСІЯ НУКЛЕОКАПСИДНИХ ВІРУСНИХ ПРОТЕЇНІВ У БАКТЕРІАЛЬНІЙ СИСТЕМІ Escherichia coli: ВПЛИВ КОДОНОВОГО СКЛАДУ ТА РІВНОМІРНОСТІ ЙОГО РОЗПОДІЛУ ВСЕРЕДИНІ ГЕНА Є. Г. Фоміна О. Є. , Григор'єва, В. В. Зверков, А. С. Владико

Запрошення до співпраці

Пані та понове!  Редакція запрошує Вас публікувати свої роботи на сторінках нашого журналу. © Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, 2008. Усі права захищені. Повний або частковий передрук матеріалів журналу тільки з письмового дозволу редакції.
E
-mail для довідок: biotech@biochem.kiev.ua