Статья: Разработка продуцентов терапевтических пептидов на основе Esherichia coli BL21 и технологии их культивирования

Введение. В последнее десятилетие пептиды с молекулярной массой менее 5 кДа используется в медицине и биотехнологии для лечения различных заболеваний. Химический синтез пептидов имеет ограничения, такие как низкий выход и эффективность синтеза, сложность масштабирования. Альтернативой является использование Escherichia coli. Разработка эффективной технологии синтеза пептидов остается актуальной задачей в связи с низкой продуктивностью штаммов-продуцентов.

Цель. Разработка высокоэффективных штаммов Escherichia coli BL21, экспрессирующих терапевтические пептиды молекулярной массой менее 5 кДа, и технологии их культивирования.

Материалы и методы. Генетические конструкции получили с использованием рестриктазно-лигазного метода, подлинность подтвердили секвенированием по Сенгеру. Технологию культивирования разработали с использованием подхода Design of experiments. Валидацию условий культивирования проводили в биореакторе Biostat B. Гибридные белки очищали методом металл-хелатной хроматографии, целевые пептиды получали гидролизом с помощью ULP-протеазы. Количественное содержание целевого белка определяли капиллярным электрофорезом, подлинность белка – ВЭЖХ-МС и косвенным неконкурентным ИФА. Результаты и обсуждение. В ходе исследований разработаны высокоэффективные штаммы-продуценты пептидов и оптимальные условия культивирования: рН – 7,5 ± 0,5, температура культивирования – 37 °C, оптическая плотность индукции – 2,7 ± 0,3, концентрация ИПТГ – 0,05 мМ. Продуктивность штаммов-продуцентов достигла 4,82 ± 0,05 г/л. Получены образцы очищенных пептидов.

Заключение. Разработанная технология позволяет получить пептиды с высоким выходом, не описанным ранее исследователями. Практическая значимость данной работы заключается в возможности применения данной технологии для получения пептидов с различными физико-химическими свойствами.