[go: up one dir, main page]

RU2354702C2 - RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN - Google Patents

RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN Download PDF

Info

Publication number
RU2354702C2
RU2354702C2 RU2006137635/13A RU2006137635A RU2354702C2 RU 2354702 C2 RU2354702 C2 RU 2354702C2 RU 2006137635/13 A RU2006137635/13 A RU 2006137635/13A RU 2006137635 A RU2006137635 A RU 2006137635A RU 2354702 C2 RU2354702 C2 RU 2354702C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hybrid protein
phins11
human insulin
insulin
escherichia coli
Prior art date
Application number
RU2006137635/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006137635A (en
Inventor
Вадим Васильевич Шматченко (RU)
Вадим Васильевич Шматченко
Наталья Анатольевна Шматченко (RU)
Наталья Анатольевна Шматченко
Александр Николаевич Байдусь (RU)
Александр Николаевич Байдусь
Василий Николаевич Купцов (RU)
Василий Николаевич Купцов
Виктор Николаевич Ноздрин (RU)
Виктор Николаевич Ноздрин
Алексей Вячеславович Степанов (RU)
Алексей Вячеславович Степанов
Original Assignee
ОАО "Национальные биотехнологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Национальные биотехнологии" filed Critical ОАО "Национальные биотехнологии"
Priority to RU2006137635/13A priority Critical patent/RU2354702C2/en
Publication of RU2006137635A publication Critical patent/RU2006137635A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354702C2 publication Critical patent/RU2354702C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: hybrid protein - human insulin precursor consists of N-end fragment of human gamma-interferon connected through peptide linker with amino acid sequence of human proinsulin. Recombinant human insulin is obtained by cultivation of Escherichia coli JM109/pHINS11 strain-producer, carrying plasmid pHINS11, isolation of inclusion bodies and their dissolving in buffer which contains urea and dithiotreitole. Then hybrid protein re-naturation, sedimentation of admixture compounds, purification of re-naturated hybrid protein by ion-exchanging chromatography, combined fermentative hydrolysis of hybrid protein with tripsin and carbopeptidase B are carried out. At the last stage insulin purification with cation-exchanging chromatography and method of highly efficient reverse phase liquid chromatography are carried out.
EFFECT: simplification of obtaining highly purified recombinant human insulin and increase of its output.
6 cl, 1 dwg, 4 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к получению рекомбинантного инсулина человека, используемого для приготовления лекарственных препаратов для лечения сахарного диабета.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to the production of recombinant human insulin used for the preparation of drugs for the treatment of diabetes mellitus.

Инсулин - гормон поджелудочной железы, регулирующий процессы углеводного обмена и поддержания нормального уровня сахара в крови. Потребности в данном препарате не могут быть покрыты инсулином животного происхождения из-за ограниченности сырьевой базы. Кроме того, существует необходимость в использовании при лечении диабета различных препаратов инсулина. Поэтому разработка способов получения генно-инженерного инсулина человека является актуальной медицинской задачей.Insulin is a pancreatic hormone that regulates the processes of carbohydrate metabolism and maintaining normal blood sugar levels. The needs for this drug cannot be covered by insulin of animal origin due to the limited raw material base. In addition, there is a need for the use of various insulin preparations in the treatment of diabetes. Therefore, the development of methods for producing genetically engineered human insulin is an urgent medical task.

В настоящее время большую часть инсулина человека получают с использованием методологии экспрессии гена проинсулина человека в клетках Escherichia coli в составе гибридных белков в виде нерастворимых "телец включения". Гибридный белок - предшественник инсулина человека состоит из лидерного пептида и аминокислотной последовательности проинсулина, в котором А- и В-цепи инсулина соединены С-пептидом. В качестве лидерных последовательностей, защищающих рекомбинантный белок от протеолитической деградации, использовали бычий протимозин [1], глутатион-S-трансферазу [2], иммуноглобулин, связывающий (IgG) домен белка А из S.aureus X [3], и др.Currently, most of human insulin is obtained using the methodology for expressing the human proinsulin gene in Escherichia coli cells as part of fusion proteins in the form of insoluble inclusion bodies. A hybrid protein, the precursor of human insulin, consists of a leader peptide and the amino acid sequence of proinsulin, in which the A and B chains of insulin are connected by a C peptide. As leader sequences protecting the recombinant protein from proteolytic degradation, bovine protimosin [1], glutathione S-transferase [2], immunoglobulin binding (IgG) domain of protein A from S.aureus X [3], and others were used.

Известен способ получения рекомбинантного инсулина человека, предложенный J.Nilsson с соавторами [4]. Способ заключается в культивировании штамма Е.coli, продуцирующего гибридный белок, содержащий проинсулин человека и два синтетических IgG связывающих домена стафилококкового белка А. Схема выделения заключалась в разрушении бактериальных клеток, получении телец включения, содержащих гибридный белок, растворении телец включения, окислительного сульфитолиза гибридного белка, его ренатурации, очистке ренатурированного гибридного белка на IgG-Sepharose аффинной хроматографией, его расщеплении протеолитическими ферментами (трипсином и карбоксипептидазой Б) и заключительной очистке инсулина методом высокоэффективной обращенно-фазовой жидкостной хроматографией.A known method of producing recombinant human insulin proposed by J. Nilsson et al. [4]. The method consists in cultivating a strain of E. coli that produces a hybrid protein containing human proinsulin and two synthetic IgG binding domains of staphylococcal protein A. The isolation scheme was to destroy bacterial cells, obtain inclusion bodies containing a hybrid protein, dissolve inclusion bodies, oxidative sulfitolysis of the hybrid protein , its renaturation, purification of the renatured fusion protein on IgG-Sepharose by affinity chromatography, its cleavage with proteolytic enzymes (trypsin and carbox peptidase B) and final purification of insulin by high performance reversed-phase liquid chromatography.

Существенным недостатком данного способа являются высокая себестоимость целевого продукта, обусловленная использованием для очистки аффинного сорбента, дорогостоящего в производстве и недолговечного при промышленном использовании.A significant disadvantage of this method is the high cost of the target product, due to the use for purification of the affinity sorbent, which is expensive to manufacture and short-lived in industrial use.

Известен способ получения рекомбинантного инсулина человека [5], включающий культивирование штамма-продуцента Escherichia coli JM 109/pPINS07, разрушение клеток дезинтеграцией, отмывку телец включения, растворение гибридного белка и восстановление дисульфидных связей в буферном растворе, содержащем мочевину и дитиотреитол, ренатурацию восстановленного гибридного белка, очистку гибридного белка ионообменной хроматографией, расщепление гибридного белка совместньм гидролизом трипсином и карбоксипептидазой Б, очистку инсулина гидрофобной хроматографией с использованием сорбента Butyl-Toyopearl 650 с последующей гель-фильтрацией.A known method of producing recombinant human insulin [5], including culturing a producer strain of Escherichia coli JM 109 / pPINS07, destroying cells by disintegration, washing inclusion bodies, dissolving the hybrid protein and restoring disulfide bonds in a buffer solution containing urea and dithiothreitol, renaturation of the recovered protein purification of the hybrid protein by ion exchange chromatography, cleavage of the hybrid protein by combined hydrolysis with trypsin and carboxypeptidase B, purification of insulin by a hydrophobic chromatog raffia using a Butyl-Toyopearl 650 sorbent followed by gel filtration.

Недостатками данного способа являются следующие.The disadvantages of this method are as follows.

1. Использование в технологическом процессе многочисленных стадий центрифугирования: а) высаливание инсулина и центрифугирование полученного осадка после гидролиза гибридного белка; б) осветление раствора инсулина центрифугированием перед гидрофобной хроматографией; в) переосаждение инсулина и его центрифугирование перед гель-фильтрацией (пункты 5, 6 и 7 схемы очистки инсулина).1. The use in the process of numerous stages of centrifugation: a) salting out insulin and centrifuging the precipitate obtained after hydrolysis of the fusion protein; b) clarification of the insulin solution by centrifugation before hydrophobic chromatography; c) reprecipitation of insulin and its centrifugation before gel filtration (paragraphs 5, 6 and 7 of the insulin purification scheme).

2. При заявленных условиях проведения совместного гидролиза - массовом соотношении гибридного белка, трипсина и карбоксипептидазы Б, равном 4000:2:1 (пример 1), образуется значительное количество трудноотделимой примеси В30-дезтреонининсулина [6].2. Under the stated conditions of the joint hydrolysis — the mass ratio of the hybrid protein, trypsin and carboxypeptidase B equal to 4000: 2: 1 (Example 1), a significant amount of difficultly separated impurity of B30-destreonininsulin is formed [6].

Известен наиболее близкий к заявленному способ получения рекомбинантного инсулина человека [7], включающий культивирование штамма-продуцента E.coli JM109/pPINS07, разрушение бактериальных клеток дезинтеграцией, отделение телец включения, содержащих гибридный белок, их растворение в буфере, содержащем мочевину и дитиотреитол, кислотное осаждение примесных соединений, очистку гибридного белка хроматографией на КМ-сефарозе, расщепление гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б осуществляют последовательно, при этом продукты трипсинолиза хроматографируют на СП-сефарозе, а полученную после расщепления карбоксипептидазой Б фракцию инсулина очищают методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) с последующей гель-фильтрацией.Known closest to the claimed method for producing recombinant human insulin [7], including culturing a producer strain of E. coli JM109 / pPINS07, destroying bacterial cells by disintegration, separating inclusion bodies containing a hybrid protein, dissolving them in a buffer containing urea and dithiothreitol, acid precipitation of impurity compounds, purification of the hybrid protein by chromatography on KM-Sepharose, cleavage of the hybrid protein with trypsin and carboxypeptidase B is carried out sequentially, while trypsinol products chromatography on SP-Sepharose, and the insulin fraction obtained after digestion with carboxypeptidase B was purified by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) followed by gel filtration.

Основным недостатком способа является многостадийная технологическая цепочка при выделении рекомбинантного инсулина. Последовательное расщепление гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б требует последовательных хроматографических очисток диаргинин-инсулина после триптического гидролиза гибридного белка и инсулина после расщепления карбоксипептидазой Б, которые приводят к значительным потерям конечного продукта.The main disadvantage of this method is the multistage process chain for the isolation of recombinant insulin. Sequential cleavage of the fusion protein with trypsin and carboxypeptidase B requires sequential chromatographic purifications of diarginin-insulin after tryptic hydrolysis of the fusion protein and insulin after cleavage with carboxypeptidase B, which leads to significant loss of the final product.

Кроме того, в данном способе использован штамм-продуцент E.coli JM109/pPINS07, несущий рекомбинантную плазмиду pPINS07, которая кодирует гибридный белок с высокой долей лидерного пептида, составляющего около 50% [8]. Поэтому использование данного штамма при получении инсулина удорожает процесс производства из-за повышения затрат на биосинтез и снижает выход целевого продукта.In addition, this method used a producer strain E. coli JM109 / pPINS07 carrying the recombinant plasmid pPINS07, which encodes a hybrid protein with a high proportion of leader peptide, comprising about 50% [8]. Therefore, the use of this strain in the production of insulin increases the cost of the production process due to increased costs of biosynthesis and reduces the yield of the target product.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению в той его части, которая касается получения штамма-продуцента гибридного белка с проинсулином человека, являются штамм-продуцент E.coli JM109/pHINS05 и рекомбинантная плазмидная ДНК pHINS05, кодирующая гибридный белок с проинсулином человека, в котором в качестве лидерной последовательности использовали N-концевой фрагмент гамма-интерферона человека [9]. Данная плазмидная конструкция направляет синтез гибридного полипептида с более высокой долей проинсулина человека. Однако недостатком гибридного белка, продуцируемого штаммом E.coli JM109/pHINS05, является его неэффективная ренатурация и, как следствие, неудовлетворительный выход правильно свернутого полипептида.The closest in technical essence to the invention in that part, which relates to the production of a producer strain of a hybrid protein with human proinsulin, are the producer strain E. coli JM109 / pHINS05 and recombinant plasmid DNA pHINS05 encoding a hybrid protein with human proinsulin, in which the N-terminal fragment of human gamma interferon was used as a leader sequence [9]. This plasmid construct directs the synthesis of a hybrid polypeptide with a higher proportion of human proinsulin. However, the disadvantage of the hybrid protein produced by E. coli strain JM109 / pHINS05 is its inefficient renaturation and, as a result, the unsatisfactory yield of the correctly folded polypeptide.

Настоящее изобретение в одной своей части направлено на получение высокопродуктивного бактериального штамма - продуцента предшественника инсулина человека, а в другой - на упрощение технологического процесса получения высокоочищенного рекомбинантного инсулина человека и увеличение выхода конечного продукта.The present invention, in one part, is directed to obtaining a highly productive bacterial strain - a producer of human insulin precursor, and in the other - to simplify the process of obtaining highly purified recombinant human insulin and increase the yield of the final product.

Для достижения данного технического результата предложен способ получения инсулина человека, включающий культивирование штамма-продуцента Escherichia coli, разрушение бактериальных клеток дезинтеграцией, отделение телец включения, их растворение в буфере, содержащем мочевину и дитиотреитол, ренатурацию и очистку ренатурированного гибридного белка, его расщепление трипсином и карбоксипептидазой Б с последующей очисткой и получением целевого продукта, при этом культивируют новый штамм E.coli JM109/pHINS11, несущий новую плазмиду pHINS11, очистку ренатурированного гибридного белка осуществляют путем осаждения примесных соединений с последующей хроматографией на КМ-сефарозе, расщепление гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б осуществляют одновременно, а полученный после ферментативного расщепления инсулин очищают хроматографией на СП-сефарозе, затем инсулин очищают методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на обращенных фазах.To achieve this technical result, a method for producing human insulin is proposed, including cultivating a producer strain of Escherichia coli, destroying bacterial cells by disintegration, separating inclusion bodies, dissolving them in a buffer containing urea and dithiothreitol, renaturing and purifying the renatured fusion protein, cleaving it with trypsin and carboxypept B, followed by purification and obtaining the target product, while cultivating a new strain of E. coli JM109 / pHINS11 carrying the new plasmid pHINS11, purification of renata th e fusion protein is carried out by deposition of impurity compounds followed by chromatography on CM-Sepharose, cleavage of the fusion protein with trypsin and carboxypeptidase B are carried out simultaneously, as obtained after enzymatic cleavage of the insulin was purified by chromatography on SP-Sepharose, then insulin was purified by HPLC on reverse phase.

Новый штамм E.coli JM109/pHINS11, несущий плазмиду pHINS11, является продуцентом гибридного белка, содержащего аминокислотную последовательность проинсулина человека.The new E. coli strain JM109 / pHINS11 carrying the plasmid pHINS11 is a producer of a fusion protein containing the amino acid sequence of human proinsulin.

Новая рекомбинантная плазмида pHINS11 детерминирует синтез гибридного белка с молекулярной массой около 15,4 кДа, в котором N-концевой фрагмент гамма-интерферона человека соединен через пептидный линкер HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg с аминокислотной последовательностью проинсулина человека и обеспечивает его высокую экспрессию.The new recombinant plasmid pHINS11 determines the synthesis of a hybrid protein with a molecular weight of about 15.4 kDa, in which the N-terminal fragment of human gamma interferon is connected via the peptide linker HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg to the amino acid sequence of human proinsulin and ensures its high expression.

Рекомбинантную плазмиду pHINS11 конструировали на основе известной плазмиды pHINS05 [9]. Для улучшения свойств гибридного белка, кодируемого плазмидой pHINS05, в состав его линкерной последовательности были введены дополнительные аминокислотные остатки, способствующие правильному сворачиванию полипептида с проинсулином человека, а также его более эффективному ферментативного расщеплению. С этой целью ДНК плазмиды pHINS05 была подвергнута исчерпывающему гидролизу рестриктазами Bell и BamHI, а полученный BelI - BamHI фрагмент (4,2 т.п.о.) лигировали с олигонуклеотидным дуплексом, полученным в результате отжига синтетических олигонуклеотидов oligo-link24A (SEQ ID NO:4) и oligo-link24B (SEQ ID NO:5). Лигированную смесь использовали для трансформации компетентных клеток Е.coli JM109. В результате получали рекомбинантную плазмиду pHINS09, строение которой подтверждали рестрикционным анализом. Структура гена, кодирующего гибридный белок, была подтверждена секвенированием (фиг.2).Recombinant plasmid pHINS11 was constructed on the basis of the known plasmid pHINS05 [9]. To improve the properties of the hybrid protein encoded by the pHINS05 plasmid, additional amino acid residues were introduced into its linker sequence to facilitate the correct folding of the polypeptide with human proinsulin, as well as its more efficient enzymatic cleavage. For this, the plasmid DNA pHINS05 was subjected to exhaustive hydrolysis with Bell and BamHI restriction enzymes, and the BelI-BamHI fragment obtained (4.2 kb) was ligated with the oligonucleotide duplex obtained by annealing the synthetic oligo-link24A oligonucleotides (SEQ ID NO : 4) and oligo-link24B (SEQ ID NO: 5). The ligation mixture was used to transform competent E. coli JM109 cells. The result was a recombinant plasmid pHINS09, the structure of which was confirmed by restriction analysis. The structure of the gene encoding the hybrid protein was confirmed by sequencing (figure 2).

Для увеличения копийности полученной плазмиды pHINS09 ее делегировали по rop-гену (негативному регулятору копийности) [10]. С этой целью ДНК плазмиды pHINS09 подвергали исчерпывающему гидролизу рестриктазами Eco47III и SnaI, a полученный Eco47III - SnaI (4,2 т.п.о.) лигировали. В результате получали рекомбинантную плазмиду pHINS11 размером 3,6 т.п.о., строение которой подтверждали рестрикционным анализом и секвенированием.To increase the copy number of the obtained plasmid pHINS09, it was delegated according to the rop gene (negative copy regulator) [10]. To this end, the DNA of plasmid pHINS09 was subjected to exhaustive hydrolysis with restriction enzymes Eco47III and SnaI, and the resulting Eco47III - SnaI (4.2 kb) was ligated. As a result, a 3.6 kb recombinant pHINS11 plasmid was obtained, the structure of which was confirmed by restriction analysis and sequencing.

Новая рекомбинантная плазмида pHINS11, кодирующая гибридный белок, содержащий аминокислотную последовательность проинсулина человека, характеризуется следующими признаками:The new recombinant plasmid pHINS11 encoding a fusion protein containing the amino acid sequence of human proinsulin is characterized by the following features:

имеет размер 3640 п.о.;has a size of 3640 bp .;

кодирует гибридный белок размером 139 а.о. с молекулярной массой 15,4 кДа, в котором аминокислотная последовательность лидерного пептида, представляющая собой 42 аминокислотных остатка N-концевого фрагмента гамма-интерферона человека (SEQ ID NO:1), соединена через пептидный линкер HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg (SEQ ID NO:2) с аминокислотной последовательностью проинсулина человека;encodes a 139 aa fusion protein with a molecular weight of 15.4 kDa, in which the amino acid sequence of the leader peptide, which is 42 amino acid residues of the N-terminal fragment of human gamma interferon (SEQ ID NO: 1), is connected via the HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg peptide linker (SEQ ID NO: 2) to the amino acid human proinsulin sequence;

состоит из: BamHI-EcoRI фрагмента плазмиды рКК223-3 [II], содержащего промотор транскрипции tac; EcoRI-HindIII фрагмента, включающего ген гибридного белка с последовательностью нуклеотидов, представленной на фиг.2, кодирующий N-концевой фрагмент гамма-интерферона человека, пептидный линкер HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg и аминокислотную последовательность проинсулина человека; HindIII-SnaI фрагмента плазмиды рКК223-3, содержащего терминатор транскрипции рибосомого оперона E.coli, ген β-лактамазы (bla), участок инициации репликации (ori); Eco47III-EheI фрагмента плазмиды рКК223-3;consists of: BamHI-EcoRI fragment of plasmid pKK223-3 [II] containing the tac transcription promoter; EcoRI-HindIII fragment comprising the fusion protein gene with the nucleotide sequence shown in FIG. 2 encoding the N-terminal fragment of human gamma interferon, the peptide linker HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg and the amino acid sequence of human proinsulin; HindIII-SnaI fragment of plasmid pKK223-3 containing the transcription terminator of the ribosome operon E. coli, β-lactamase gene (bla), replication initiation site (ori); Eco47III-EheI fragment of plasmid pKK223-3;

содержит tac-промотор транскрипции, ген, кодирующий гибридный белок, в котором N-концевая последовательность гамма-интерферона соединена через пептидный линкер HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg с аминокислотной последовательностью проинсулина человека; в качестве генетического маркера ген β-лактамазы (bla), определяющий устойчивость трансформированных плазмидой pHINS11 клеток бактерий к ампициллину; уникальные сайты узнавания рестрикционными эндонуклеазами, расположенные на следующем расстоянии вправо от сайта EcoRI: BamHI - 159 п.о., HindIII - 430 п.о., Pvu I - 1370 п.о.contains a tac transcription promoter, a gene encoding a fusion protein, in which the N-terminal sequence of gamma interferon is connected via the peptide linker HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg to the amino acid sequence of human proinsulin; as a genetic marker, the β-lactamase (bla) gene, which determines the resistance of ampicillin to bacterial cells transformed with the pHINS11 plasmid; unique recognition sites by restriction endonucleases located at the following distance to the right of the EcoRI site: BamHI - 159 bp, HindIII - 430 bp, Pvu I - 1370 bp

Преимуществом плазмиды pHINS11 является то, что она обеспечивает более высокий выход конечного продукта инсулина за счет повышения выхода правильно свернутого гибридного белка после его ренатурации.The advantage of the plasmid pHINS11 is that it provides a higher yield of the final insulin product by increasing the yield of a correctly folded fusion protein after its renaturation.

Штамм-продуцент Е.coli JM109/pHINS11 получают путем трансформации клеток Е.coli штамма JM109 плазмидой pHINS11. После трансформации отбирают колонии, выращенные на среде с ампициллином, выделяют из них плазмиды и подвергают их рестрикционному анализу и секвенированию. Линию клеток, несущую плазмиду pHINS11, несколько раз пересевают на агаризованную среду с ампициллином и полученной моноклоновой культурой инокулируют 5 мл жидкой среды с ампициллином. Культуру проверяют на наличие индуцируемой экспрессии гибридного белка, фасуют, добавляют глицерин и хранят при минус 40°С.The E. coli JM109 / pHINS11 producing strain is obtained by transforming E. coli cells of the JM109 strain with plasmid pHINS11. After transformation, colonies grown on ampicillin medium are selected, plasmids are isolated from them and subjected to restriction analysis and sequencing. The cell line carrying the pHINS11 plasmid is plated several times on ampicillin agar medium and the resulting monoclonal culture is inoculated with 5 ml of ampicillin liquid medium. The culture is checked for the presence of inducible expression of the hybrid protein, packaged, glycerol is added and stored at minus 40 ° C.

Полученный штамм-продуцент Escherichia coli JM109/pHINS11 характеризуется следующими признаками.The resulting producer strain Escherichia coli JM109 / pHINS11 is characterized by the following features.

Морфологические признаки: клетки мелкие, палочковидной формы, грамотрицательные, неспороносные, размером 1×3,5 мкм, подвижные, с хорошо различимыми тельцами включения после индукции синтеза гибридного белка.Morphological features: small, rod-shaped cells, gram-negative, non-spore-bearing, 1 × 3.5 μm in size, motile, with well-defined inclusion bodies after induction of fusion protein synthesis.

Культуральные признаки: при росте на агаризованной среде LB колонии круглые, гладкие, полупрозрачные, блестящие, серые. Край ровный, диаметр колоний 1-3 мм, консистенция пастообразная. Рост в жидких средах (LB, минимальная среда с глюкозой) характеризуется ровным помутнением.Cultural traits: when growing on LB agar medium, the colonies are round, smooth, translucent, shiny, gray. The edge is even, the diameter of the colonies is 1-3 mm, the consistency is pasty. Growth in liquid media (LB, minimal medium with glucose) is characterized by even turbidity.

Физиолого-биохимические признаки: клетки растут при температуре 4-42°С, оптимум рН 6,8-7,6. В качестве источника азота используют как минеральные соли аммония, так и органические соединения: аминокислоты, пептон, триптон, дрожжевой экстракт. В качестве источника углерода при росте на минимальной среде используют глицерин, углеводы, аминокислоты.Physiological and biochemical characteristics: cells grow at a temperature of 4-42 ° C, optimum pH of 6.8-7.6. As a source of nitrogen, both ammonium mineral salts and organic compounds are used: amino acids, peptone, tryptone, yeast extract. When growing on a minimal medium, glycerin, carbohydrates, amino acids are used as a carbon source.

Устойчивость к антибиотикам: клетки штамма-продуцента проявляют устойчивость к ампициллину (до 500 мг/мл), обусловленную наличием в плазмиде гена β-лактамазы (bla).Antibiotic resistance: cells of the producer strain show resistance to ampicillin (up to 500 mg / ml) due to the presence of the β-lactamase (bla) gene in the plasmid.

Стабильность плазмиды в штамме. При поддержании клеток в течение нескольких месяцев на агаризованной среде LB, содержащей ампициллин, не наблюдаются потери или перестройки плазмиды, влияющие на экспрессию гибридного белка.Stability of the plasmid in the strain. When maintaining the cells for several months on an agarized LB medium containing ampicillin, no plasmid loss or rearrangement affecting the expression of the fusion protein is observed.

В новом штамме гибридный белок после индуцированной экспрессии накапливается в виде телец включения и его содержание составляет не менее 30% от общего белка клетки.In the new strain, the hybrid protein after induced expression accumulates in the form of inclusion bodies and its content is at least 30% of the total protein of the cell.

Новая рекомбинантная плазмида pHINS11 обеспечивает эффективный биосинтез гибридного белка, содержащего проинсулин человека и в других бактериальных штаммах Escherichia coli, например в штамме-хозяине E.coli BL21 (Пример 3).The new recombinant plasmid pHINS11 provides efficient biosynthesis of a hybrid protein containing human proinsulin in other bacterial strains of Escherichia coli, for example, the E. coli BL21 host strain (Example 3).

На фиг.1 представлена физическая карта рекомбинантной плазмиды pHINS11; на фиг.2 - нуклеотидная последовательность гена гибридного белка с происулином человека в составе плазмиды pHINS11 и кодируемая им аминокислотная последовательность.Figure 1 presents the physical map of the recombinant plasmid pHINS11; figure 2 is the nucleotide sequence of the gene of the hybrid protein with human proline in the plasmid pHINS11 and the amino acid sequence encoded by it.

Полученный штамм-продуцент Е.coli JM109/pHINS11 депонирован в коллекции микроорганизмов ОАО "Национальные Биотехнологии" под номером 11-05.The resulting producer strain E. coli JM109 / pHINS11 deposited in the collection of microorganisms of OJSC National Biotechnology under the number 11-05.

Способ получения инсулина человека осуществляется следующим образом.The method of obtaining human insulin is as follows.

Выращивание посевной и основной культуры штамма-продуцента Е.coli JM109/pHINS11 проводят на питательной среде, содержащей, г/л: гидролизат казеина соляно-кислотный - 30, экстракт пекарских дрожжей - 14, двузамещенный фосфат калия трехводный - 6, однозамещенный фосфат калия - 3, сульфат магния - 0,5, глюкоза - до 50, ампициллина натриевая соль - 0,05, вода очищенная - остальное. Для засева ферментера используют посевной материал в разведении 1:10. Для индукции синтеза гибридного белка в середине логарифмической фазы роста вносят 1-изопропил-β-D-1-тиогалактопиранозид (ИПТГ). В процессе выращивания концентрацию растворенного кислорода поддерживают на уровне 40±15%, количество вводимой глюкозы регулируют по уровню растворенного кислорода и рН. После окончания выращивания культуру концентрируют на сепараторе и клетки разрушают на гомогенизаторе Гаулина в 0,1 М трис-буфере, рН 6,8-7, содержащем 1,5 М мочевину и 1 мМ ЭДТА. Тельца включения отделяют центрифугированием.The cultivation of the seed and main culture of the producer strain E. coli JM109 / pHINS11 is carried out on a nutrient medium containing, g / l: hydrochloric acid casein hydrolyzate - 30, baker's yeast extract - 14, disubstituted potassium phosphate three-water - 6, monosubstituted potassium phosphate - 3, magnesium sulfate - 0.5, glucose - up to 50, ampicillin sodium salt - 0.05, purified water - the rest. For inoculation of the fermenter, seed is used at a 1:10 dilution. To induce the synthesis of a hybrid protein, 1-isopropyl-β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) is introduced in the middle of the logarithmic growth phase. During the growing process, the concentration of dissolved oxygen is maintained at 40 ± 15%, the amount of glucose introduced is regulated by the level of dissolved oxygen and pH. After cultivation, the culture is concentrated on a separator and the cells are destroyed on a Gaulin homogenizer in 0.1 M Tris buffer, pH 6.8-7, containing 1.5 M urea and 1 mM EDTA. Inclusion bodies are separated by centrifugation.

Выделение гибридного белка из телец включения, его ферментативное расщепление и очистку инсулина проводят по следующей схеме:Isolation of the hybrid protein from inclusion bodies, its enzymatic cleavage and purification of insulin is carried out according to the following scheme:

- тельца включения растворяют в 0,1 М трис-HCl буфере, рН 8,0, содержащем 8 М мочевину, с последующим добавлением дитиотреитола до конечной концентрации 10 мМ;- inclusion bodies are dissolved in 0.1 M Tris-HCl buffer, pH 8.0, containing 8 M urea, followed by the addition of dithiothreitol to a final concentration of 10 mM;

- гибридный белок с проинсулином человека ренатурируют в 5-10-кратном объеме 0,1 М глицин-NaOH буфера, рН 9-11 при температуре 10-14°С;- a hybrid protein with human proinsulin is renatured in a 5-10-fold volume of 0.1 M glycine-NaOH buffer, pH 9-11 at a temperature of 10-14 ° C;

- кислотное осаждение примесных белков проводят доведением рН до 4,0-5,5 раствором HCl, а образовавшийся осадок отделяют микрофильтрацией;- acid deposition of impurity proteins is carried out by adjusting the pH to 4.0-5.5 with a HCl solution, and the precipitate formed is separated by microfiltration;

- очистку гибридного белка проводят хроматографией на КМ-сефарозе, уравновешенной 0,05 М Na-ацетатным буфером, рН 4,0÷5,5. Белок элюируют градиентом 0,1-0,6 М хлорида натрия в 0,05 М Na-ацетатном буфере, рН 4,0÷5,5, содержащем 1,5 М мочевину;- purification of the hybrid protein is carried out by chromatography on KM-sepharose, balanced with 0.05 M Na-acetate buffer, pH 4.0 ÷ 5.5. The protein is eluted with a gradient of 0.1-0.6 M sodium chloride in 0.05 M Na-acetate buffer, pH 4.0 ÷ 5.5, containing 1.5 M urea;

- расщепление гибридного белка проводят совместным гидролизом трипсином и карбоксипептидазой Б при массовом соотношении гибридный белок: трипсин: карбоксипептидаза Б=2000:1:(1÷10) при рН=6,9÷7,5 и температуре 4÷36°С. Реакцию останавливают добавлением 10%-ного раствора соляной кислоты до рН 3,6±0,3;- cleavage of the hybrid protein is carried out by the combined hydrolysis of trypsin and carboxypeptidase B with a mass ratio of hybrid protein: trypsin: carboxypeptidase B = 2000: 1: (1 ÷ 10) at pH = 6.9 ÷ 7.5 and a temperature of 4 ÷ 36 ° C. The reaction is stopped by the addition of a 10% hydrochloric acid solution to a pH of 3.6 ± 0.3;

- после ферментативного гидролиза гибридного белка инсулин очищают ионообменной хроматографией на СП-сефарозе в 0,05÷0,2 М аммоний-ацетатном буфере, рН 3,0÷6,0, содержащем 1÷6 М мочевину и 10÷50 мМ KCl. Сорбированный белок элюируют линейным градиентом хлористого калия от 0 до 0,5 М в уравновешивающем буфере. Фракции, содержащие инсулин с чистотой не менее 90%, объединяют и используют для получения высокоочищенной субстанции инсулина;- after enzymatic hydrolysis of the hybrid protein, insulin is purified by ion exchange chromatography on SP-Sepharose in 0.05 ÷ 0.2 M ammonium acetate buffer, pH 3.0 ÷ 6.0, containing 1 ÷ 6 M urea and 10 ÷ 50 mm KCl. Sorbed protein is eluted with a linear gradient of potassium chloride from 0 to 0.5 M in equilibration buffer. Fractions containing insulin with a purity of not less than 90% are combined and used to obtain a highly purified insulin substance;

- очистку инсулина методом препаративной обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографией проводят на стандартном оборудовании "Armen" (Франция) или аналогичном оборудовании других фирм.- purification of insulin by preparative reverse-phase high-performance liquid chromatography is carried out using standard equipment "Armen" (France) or similar equipment from other companies.

Изобретение иллюстрируется следующими не ограничивающими его примерами.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

Пример 1. Конструирование плазмиды pHINS11.Example 1. Construction of the plasmid pHINS11.

Плазмиду pHINS11 конструируют на основе известной плазмиды pHINS05 [9]. Плазмидную ДНК pHINS05 подвергают исчерпывающему гидролизу рестриктазами BelI и BamHI. Для этого 5 мкг плазмидной ДНК pHINS05 в 20 мкл буфера, содержащего 33 мМ трис-ацетата, рН 7,9, 66 мМ К-асетата, 10 мМ Mg-ацетата и 0,1 мг/мл БСА (буфер 1) и 10 ед рестриктазы BelI и BamHI инкубируют 1,0 час при 37°С. Из полученного гидролизата выделяют BclI-BamHI фрагмент ДНК размером около 4,2 т.п.о. при помощи электрофореза в 0,8% геле легкоплавкой агарозы. Далее ДНК депротеинизируют фенолом, смесью фенола с хлороформом (1:1), хлороформом, осаждают этиловым спиртом, растворяют в 20 мкл воды. Полученный BclI-BamHI фрагмент, содержащий ген гибридного белка и векторную часть плазмиды pHINS05, лигируют с 20-кратным молярным избытком олигонуклеотидного дуплекса, полученного в результате отжига синтетических олигонуклеотидов oligo-link24A (SEQ ID NO:4) и oligo-lmk24B (SEQ ID NO:5):The plasmid pHINS11 is constructed on the basis of the known plasmid pHINS05 [9]. The pHINS05 plasmid DNA is subjected to exhaustive hydrolysis with restriction enzymes BelI and BamHI. For this, 5 μg of plasmid DNA pHINS05 in 20 μl of buffer containing 33 mM Tris-acetate, pH 7.9, 66 mM K-asetate, 10 mM Mg-acetate and 0.1 mg / ml BSA (buffer 1) and 10 units restriction enzymes BelI and BamHI are incubated for 1.0 hour at 37 ° C. A BclI-BamHI DNA fragment of about 4.2 kb was isolated from the hydrolyzate obtained. by electrophoresis in a 0.8% gel fusible agarose. Next, the DNA is deproteinized with phenol, a mixture of phenol with chloroform (1: 1), chloroform, precipitated with ethyl alcohol, and dissolved in 20 μl of water. The obtained BclI-BamHI fragment containing the hybrid protein gene and the vector part of the pHINS05 plasmid is ligated with a 20-fold molar excess of the oligonucleotide duplex obtained by annealing the synthetic oligo-link24A oligonucleotides (SEQ ID NO: 4) and oligo-lmk24B (SEQ ID NOQ 4B (SEQ ID NO: 4) (SEQ ID NO: 4) (SEQ ID NO: 4) :5):

oligo-link24Aoligo-link24A

5' GATCACCCGGGATCTCATCATCAT 3'5 'GATCACCCGGGATCTCATCATCAT 3'

3' TGGGCCCTAGAGTAGTAGTAGTAC 5'3 'TGGGCCCTAGAGTAGTAGTAGTAC 5'

oligo-link24Boligo-link24B

Компетентные клетки штамма E.coli JM109 трансформируют лигированной смесью (10 мкл) и высевают на LB-агар, содержащий 100 мкг/мл ампициллина. Из выросших колоний выделяют плазмидную ДНК и секвенируют между сайтами рестриктаз EcoRI и BamHI для подтверждения вставки в линкерную часть гена гибридного белка. В результате получают плазмиду pHINS09.Competent cells of E. coli strain JM109 are transformed with a ligation mixture (10 μl) and plated on LB agar containing 100 μg / ml ampicillin. Plasmid DNA was isolated from the grown colonies and sequenced between the EcoRI and BamHI restriction enzyme sites to confirm insertion into the linker portion of the fusion protein gene. The result is the plasmid pHINS09.

Для получения плазмиды с делецией по rop-гену (негативного регулятора копийности) к 5 мкг плазмидной ДНК pHINS09 в 20 мкл буфера 1 добавляют 10 ед рестриктазы Eco47III и SnaI, генерирующие "тупые" концы, и смесь инкубируют 1,0 час при 37°С. Далее ДНК депротеинизируют фенолом, смесью фенола с хлороформом (1:1), хлороформом, осаждают этиловым спиртом, растворяют в 20 мкл воды. Полученную таким образом ДНК лигируют в 30 мкл буфера для лигирования в присутствии 5 ед ДНК лигазы фага Т4 в течение 16 ч при 8°С. Лигированной смесью (10 мкл) трансформирют компетентные клетки штамма E.coli JM109 и высевают на LB-агар, содержащий 100 мкг/мл ампициллина. Отбирают бактериальные клоны, несущие плазмидную ДНК размером 3,6 т.п.о. Выделенные плазмиды подвергают рестрикционному анализу и секвенируют по методу Сенгера. В результате получают плазмиду pHINS11.To obtain a rop deletion plasmid (negative copy regulator), 10 units of Eco47III and SnaI restriction enzymes generating blunt ends are added to 5 μg of pHINS09 plasmid DNA in 20 μl of buffer and the mixture is incubated for 1.0 hour at 37 ° C . Next, the DNA is deproteinized with phenol, a mixture of phenol with chloroform (1: 1), chloroform, precipitated with ethyl alcohol, and dissolved in 20 μl of water. Thus obtained DNA is ligated in 30 μl of ligation buffer in the presence of 5 units of T4 phage ligase DNA for 16 hours at 8 ° C. The competent cells of the E. coli strain JM109 are transformed with the ligation mixture (10 μl) and plated on LB agar containing 100 μg / ml ampicillin. Bacterial clones carrying plasmid DNA of 3.6 kbp were selected. The isolated plasmids are subjected to restriction analysis and sequenced according to the Sanger method. The result is the plasmid pHINS11.

Пример 2. Получение штамма-продуцента E.coli JM109/pHINS11.Example 2. Obtaining a producer strain of E. coli JM109 / pHINS11.

Плазмидой pHINS11 трансформируют компетентные клетки штамма E.coli JM109 и высевают на LB-агар, содержащий 100 мкг/мл ампициллина. Отдельно локализованную колонию трижды пересевают на чашки с LB-агаром, содержащим 100 мкг/мл ампициллина. Полученной моноклоновой культурой инокулируют 5 мл жидкой среды LB с ампициллином и инкубируют в течение ночи при интенсивном встряхивании при 37°С.Plasmid pHINS11 transform competent cells of strain E. coli JM109 and plated on LB agar containing 100 μg / ml ampicillin. Separately, a localized colony is reseed three times on plates with LB agar containing 100 μg / ml ampicillin. The resulting monoclonal culture was inoculated with 5 ml of liquid LB medium with ampicillin and incubated overnight with vigorous shaking at 37 ° C.

Полученный штамм-продуцент E.coli JM109/pHINS11 хранят в 20% глицерине при минус 40°С.The resulting producer strain E. coli JM109 / pHINS11 is stored in 20% glycerol at minus 40 ° C.

Для определения уровня индуцируемой экспрессии гибридного белка ночную культуру засевают в разведении 1:50 в 5 мл жидкой среды LB, содержащей 100 мкг/мл ампициллина, и растят до мутности 0,8 при 37°С на качалке при 200 об/мин. К культуре добавляют ИПТГ до концентрации 1,0 мМ и продолжают инкубацию в тех же условиях в течение 3 часов. Клетки собирают центрифугированием, осадок суспендируют в буфере, содержащем 62,5 мМ трис-HCl, рН 6,8, 3% додецилсульфата натрия, 5% 2-меркаптоэтанола, 10% глицерина и 0,01% бромфенолового синего и прогревают 3 мин на кипящей водяной бане. Полученный лизат клеток анализируют электрофорезом в 18% полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия [12]. Гель окрашивают Coomassie R-250, сканируют и проводят его денситометрию. По данным денситометрии содержание гибридного белка составляет не менее 30% от общего белка клетки.To determine the level of inducible expression of the hybrid protein, the night culture was seeded at a dilution of 1:50 in 5 ml of LB liquid medium containing 100 μg / ml ampicillin and grown to a turbidity of 0.8 at 37 ° C on a rocking chair at 200 rpm. IPTG was added to the culture to a concentration of 1.0 mM and incubation was continued under the same conditions for 3 hours. Cells are collected by centrifugation, the pellet is suspended in a buffer containing 62.5 mM Tris-HCl, pH 6.8, 3% sodium dodecyl sulfate, 5% 2-mercaptoethanol, 10% glycerol and 0.01% bromophenol blue and heated for 3 minutes at boiling water bath. The obtained cell lysate was analyzed by electrophoresis in an 18% polyacrylamide gel with sodium dodecyl sulfate [12]. The gel is stained with Coomassie R-250, scanned and densitometric. According to densitometry, the content of the hybrid protein is at least 30% of the total protein of the cell.

Пример 3. Получение штамма-продуцента E.coli BL21/pHINS11.Example 3. Obtaining a producer strain of E. coli BL21 / pHINS11.

Компетентные клетки штамма E.coli BL21 трансформирют плазмидной ДНК pHINS11 и высевают на LB-агар, содержащий 100 мкг/мл ампициллина. Отдельно локализованную колонию трижды пересевают на чашки с LB-агаром, содержащим 100 мкг/мл ампициллина. Полученной моноклоновой культурой инокулируют 5 мл жидкой среды LB и инкубируют в течение ночи при интенсивном встряхивании при 37°С.Competent cells of E. coli strain BL21 transform plasmid pHINS11 DNA and plated on LB agar containing 100 μg / ml ampicillin. Separately, a localized colony is reseed three times on plates with LB agar containing 100 μg / ml ampicillin. The resulting monoclonal culture was inoculated with 5 ml of LB liquid medium and incubated overnight with vigorous shaking at 37 ° C.

Полученный штамм-продуцент E.coli BL21/pHINS11 хранят в 20% глицерине при минус 40°С.The resulting producer strain E. coli BL21 / pHINS11 is stored in 20% glycerol at minus 40 ° C.

Определение продуктивности штамма E.coli BL21/pHINS11 проводили таким же методом, как и для штамма E.coli JM109/pHINS11, описанным в примере 2. По данным денситометрии содержание гибридного белка в индуцированных клетках полученного штамма составляет не менее 30% от общего белка клетки.The productivity of the E. coli BL21 / pHINS11 strain was determined by the same method as for the E. coli JM109 / pHINS11 strain described in Example 2. According to densitometry, the content of the hybrid protein in the induced cells of the obtained strain was at least 30% of the total cell protein .

Пример 4. Получение инсулина человека при использовании штамма-продуцента E.coli JM109/pHINS11.Example 4. Obtaining human insulin using a producer strain of E. coli JM109 / pHINS11.

Этап 1. Выращивание биомассы штамма-продуцента Е.coli JM109/pHINS11.Step 1. Cultivation of the biomass of the producer strain E. coli JM109 / pHINS11.

Культивирование клеток штамма Е.coli JM109/pHINS11 проводят в условиях, обеспечивающих накопление гибридного белка. На всех стадиях размножения микробных культур используют питательную среду следующего состава (г/л): гидролизат казеина соляно-кислотный - 30, экстракт пекарских дрожжей - 14, двузамещенный фосфат калия трехводный - 6, однозамещенный фосфат калия - 3, сульфат магния - 0,5, глюкоза - до 50, ампициллина натриевая соль - 0,05, вода очищенная - остальное.The cultivation of cells of the strain E. coli JM109 / pHINS11 is carried out under conditions that ensure the accumulation of the hybrid protein. At all stages of propagation of microbial cultures, a nutrient medium of the following composition is used (g / l): hydrochloric acid casein hydrolyzate - 30, baker's yeast extract - 14, disubstituted potassium phosphate three-water - 6, monosubstituted potassium phosphate - 3, magnesium sulfate - 0.5 glucose - up to 50, ampicillin sodium salt - 0.05, purified water - the rest.

Посевные культуры готовят в количестве 1/10 от объема засеваемой питательной среды и выращивают до оптической плотности (ОП) 7-8 ед (длина волны - 540 нм, длина оптического пути -10 мм).Sowing crops are prepared in an amount of 1/10 of the volume of the sown nutrient medium and grown to optical density (OD) of 7-8 units (wavelength - 540 nm, optical path length -10 mm).

Условия выращивания посевных культур представлены в таблице 1.The conditions for growing crops are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 рНpH 6,9±0,26.9 ± 0.2 pO2 pO 2 40±15%40 ± 15% ПеногашениеDefoaming По сигналу датчикаSensor Signal Аэрация и режим работы мешалкиAeration and stirrer operation По уровню pO2 By level pO 2 Количество вводимой глюкозы и щелочиThe amount of glucose and alkali administered По уровню pO2 и рНAccording to the level of pO 2 and pH ДлительностьDuration 4-6 час4-6 hours Окончание процессаProcess end При ОП 7-8With OD 7-8

Выращивание основной культуры продуцента проводят в ферментере общей емкостью 150 л. Состав питательной среды и основные условия культивирования такие же, как и для посевных культур. Для индукции биосинтеза гибридного белка в середине логарифмической фазы роста культуры вносится индуктор ИПТГ. Культивирование продолжают до образования внутриклеточных включений гибридного белка ("телец включения") у 90-95% клеток. Экспресс-контроль процесса накопления телец включения (ТВ) осуществляют с помощью фазово-контрастной микроскопии препаратов.The cultivation of the main culture of the producer is carried out in a fermenter with a total capacity of 150 liters. The composition of the nutrient medium and the basic cultivation conditions are the same as for inoculum crops. To induce biosynthesis of the hybrid protein, an IPTG inducer is introduced in the middle of the logarithmic phase of the culture growth. Cultivation is continued until the formation of intracellular inclusions of the fusion protein (“inclusion body”) in 90-95% of the cells. Express control of the accumulation of inclusion bodies (TVs) is carried out using phase contrast microscopy of the preparations.

Основные параметры процесса культивирования штамма-продуцента E.coli JM109/pHINS11 приведены в таблице 2.The main parameters of the cultivation process of the producer strain E. coli JM109 / pHINS11 are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Полная вместимость ферментераFull fermenter capacity 150 л150 l Рабочая емкость ферментеровFermenter working capacity 100 л100 l Объем питательной средыThe volume of the nutrient medium 90 л90 l Объем посевной посевной культурыThe volume of sowing crops 10 л10 l Рабочая температураWorking temperature 36,5±0,5°С36.5 ± 0.5 ° C pHpH 6,9±0,26.9 ± 0.2 pO2 pO 2 40±15%40 ± 15% ПеногашениеDefoaming По сигналу датчикаSensor Signal Аэрация и режим работы мешалкиAeration and stirrer operation По уровню pO2 By level pO 2 Количество вводимой глюкозы и щелочиThe amount of glucose and alkali administered По уровню pO2 и рНAccording to the level of pO 2 and pH Введение ИПТГIPTG Introduction При ОП 7-9With OD 7-9 Окончание процессаProcess end При образовании ТВ у 90-95% клетокWith the formation of TB in 90-95% of cells

Этап 2. Выделение телец включения.Stage 2. Isolation of inclusion bodies.

Рост культуры в ферментере останавливают путем резкого сокращения интенсивности перемешивания, культуру охлаждают до 10-14°С и концентрируют на сепараторе в 8-10 раз. В полученную суспензию добавляют трис-основной до концентрации 0,1 М, мочевину - до 1,5 М, ЭДТА - до 1 мМ. Забуференную до рН 6,8-7,0 суспензию трижды пропускают через гомогенизатор Гаулина при давлении 700-800 атм и температуре 15-20°С. Гомогенат клеток пропускают через проточную центрифугу (g=18000). Основная масса телец включения (не менее 90%) осаждается в роторе центрифуги. Влажный осадок телец включения, 2,6 кг, выгружают из ротора центрифуги, замораживают и хранят при минус 40°С. Потери гибридного белка при выделении телец включения не превышают 15%.The growth of the culture in the fermenter is stopped by a sharp reduction in the intensity of mixing, the culture is cooled to 10-14 ° C and concentrated on the separator 8-10 times. Tris-basic is added to the resulting suspension to a concentration of 0.1 M, urea - up to 1.5 M, EDTA - up to 1 mM. Buffered to a pH of 6.8-7.0, the suspension is passed three times through a Gaulin homogenizer at a pressure of 700-800 atm and a temperature of 15-20 ° C. Cell homogenate is passed through a flow centrifuge (g = 18000). The bulk of inclusion bodies (at least 90%) is deposited in the centrifuge rotor. The wet sediment of inclusion bodies, 2.6 kg, is discharged from the centrifuge rotor, frozen and stored at minus 40 ° C. Losses of the hybrid protein during isolation of inclusion bodies do not exceed 15%.

Этап 3. Растворение телец включения, содержащих гибридный белок, и ренатурация гибридного белка.Step 3. Dissolution of inclusion bodies containing the fusion protein, and renaturation of the fusion protein.

В реактор объемом 30 л, заполненный 18 л буферного раствора, содержащего 0,1 М трис-HCl, рН 8,0 и 8 М мочевину, загружают 1,8 кг пасты телец включения и включают перемешивающее устройство. После растворения телец включения в реактор добавляют дитиотреитол до конечной концентрации 10 мМ и продолжают перемешивание в течение 10-12 ч при 15°С. Количество гибридного белка в растворе составляло 174 г.In a 30 L reactor filled with 18 L of a buffer solution containing 0.1 M Tris-HCl, pH 8.0 and 8 M urea, 1.8 kg of inclusion Taurus paste was charged and a stirrer was turned on. After dissolution of the inclusion bodies, dithiothreitol is added to the reactor to a final concentration of 10 mM and stirring is continued for 10-12 hours at 15 ° C. The amount of fusion protein in solution was 174 g.

В реактор с охлаждением объемом 250 л заливают 160 л глицин-NaOH буфера, рН 9-11 и охлаждают его до температуры 10-14°С. После охлаждения буферного раствора в реактор подают раствор гибридного белка с восстановленными дисульфидными связями. В течение 20-24 ч инкубируют раствор гибридного белка, перемешивая и поддерживая температуру в реакторе 10-14°С. После ренатурации гибридного белка с образованием правильно замкнутых S-S связей (контроль методом ОФ ВЭЖХ) проводят кислотное осаждение примесных белков путем подкисления реакционной среды в реакторе до рН 4,0-5,5 раствором соляной кислоты. Останавливают перемешивание и через 4-5 ч супернатант осветляют на микрофильтрационной установке.160 l of glycine-NaOH buffer, pH 9-11, are poured into a cooling reactor with a volume of 250 l, pH 9-11 and cooled to a temperature of 10-14 ° C. After cooling the buffer solution, a hybrid protein solution with reduced disulfide bonds is fed to the reactor. The hybrid protein solution is incubated for 20-24 hours, mixing and maintaining the temperature in the reactor 10-14 ° C. After renaturation of the hybrid protein with the formation of correctly closed S-S bonds (control by RP-HPLC), acid deposition of impurity proteins is carried out by acidifying the reaction medium in the reactor to pH 4.0-5.5 with a hydrochloric acid solution. Stirring is stopped and after 4-5 hours the supernatant is clarified on a microfiltration unit.

Содержание ренатурированного гибридного белка в супернатанте составляет 85 г.The content of the renatured hybrid protein in the supernatant is 85 g.

Этап 4. Очистка ренатурированного гибридного белка на КМ-сефарозе.Stage 4. Purification of the renatured hybrid protein on KM-Sepharose.

Правильно свернутый гибридный белок сорбируют из фильтрата на ионнообменную колонку объемом 5 л, заполненную КМ-сефарозой, предварительно уравновешенной 0,05 М Na-ацетатным буфером, рН 4,0÷5,5. Сорбированный белок элюируют с колонки градиентом 0,1-0,6 М хлорида натрия в 0,05 М Na-ацетатном буфере, рН 4,0÷5,5, содержащем 1,5 М мочевину. Фракции, содержащие гибридный белок с чистотой не менее 95% (контроль методом ОФ ВЭЖХ), объединяют и используют для дальнейшей работы.A correctly folded fusion protein is sorbed from the filtrate onto a 5 L ion exchange column filled with KM-Sepharose, previously equilibrated with 0.05 M Na-acetate buffer, pH 4.0 ÷ 5.5. Sorbed protein is eluted from the column with a gradient of 0.1-0.6 M sodium chloride in 0.05 M Na-acetate buffer, pH 4.0 ÷ 5.5, containing 1.5 M urea. Fractions containing a hybrid protein with a purity of not less than 95% (control by RP-HPLC) are combined and used for further work.

В результате получают 63 г ренатурированного гибридного белка с чистотой не ниже 90%.The result is 63 g of renatured hybrid protein with a purity of at least 90%.

Этап 5. Совместный гидролиз гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б и очистка инсулина на СП-сефарозе.Step 5. Joint hydrolysis of the hybrid protein with trypsin and carboxypeptidase B and purification of insulin on SP-Sepharose.

Расщепление гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б проводят в реакторе из нержавеющей стали с охлаждением объемом 30 л, снабженном перемешивающим устройством. В реактор вносят 13 л раствора гибридного белка, раствор охлаждают до 4-7°С и доводят его рН до 7,2-7.3 добавлением 1 М раствора трис-основного. Затем в реактор вносят раствор трипсина и карбоксипептидазы Б в массовом соотношении гибридный белок: трипсин: карбоксипептидаза Б, равном 2000:1:1,25. Реакцию гидролиза проводят в течение 10-12 часов, контролируя методом ОФ ВЭЖХ накопление инсулина в гидролизате. Реакцию расщепления останавливают, подкисляя гидролизат до рН 3,4±0,2 10%-ным раствором соляной кислоты до рН 3,6±0,3. В реактор добавляют хлористый калий до концентрации 40 мМ. Полученный раствор наносят на хроматографическую колонку объемом 5 л, заполненную СП-сефарозой, предварительно уравновешенную буфером: 2 М мочевина, 0,1 М аммоний ацетат, рН 3,6. Промывку колонки проводят тем же буфером. Элюцию сорбированного инсулина проводят линейным градиентом хлористого калия от 0 до 0,5 М в уравновешивающем буфере. Объединяют фракции, содержащие 13,2 г инсулина с чистотой не менее 95% (контроль методом ОФ ВЭЖХ).The cleavage of the hybrid protein with trypsin and carboxypeptidase B is carried out in a stainless steel reactor with a cooling volume of 30 l, equipped with a mixing device. 13 l of a solution of the hybrid protein are introduced into the reactor, the solution is cooled to 4-7 ° C and its pH is adjusted to 7.2-7.3 by the addition of a 1 M tris-base solution. Then, a solution of trypsin and carboxypeptidase B in a weight ratio of hybrid protein: trypsin: carboxypeptidase B equal to 2000: 1: 1.25 was introduced into the reactor. The hydrolysis reaction is carried out for 10-12 hours, monitoring by the method of RP HPLC the accumulation of insulin in the hydrolyzate. The cleavage reaction is stopped by acidifying the hydrolyzate to a pH of 3.4 ± 0.2 with a 10% hydrochloric acid solution to a pH of 3.6 ± 0.3. Potassium chloride was added to the reactor to a concentration of 40 mM. The resulting solution was applied to a 5 L chromatographic column filled with SP-Sepharose, previously equilibrated with buffer: 2 M urea, 0.1 M ammonium acetate, pH 3.6. The column was washed with the same buffer. Sorption of insulin is eluted by a linear gradient of potassium chloride from 0 to 0.5 M in a balancing buffer. Combine fractions containing 13.2 g of insulin with a purity of at least 95% (control by RP-HPLC).

Этап 6. Получение высокоочищенного инсулина методом препаративной обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографией (ОФ ВЭЖХ)Step 6. Obtaining highly purified insulin by preparative reverse phase high performance liquid chromatography (RP HPLC)

Очистку инсулина методом ОФ ВЭЖХ проводят на стандартном оборудовании "Armen" (Франция). Комплексная система для ВЭЖХ включает в свой состав следующие элементы:Purification of insulin by RP HPLC was carried out on standard equipment "Armen" (France). An integrated system for HPLC includes the following elements:

- хроматограф "Armen" (производительность 100 мл/мин, давление до 150 атм),- chromatograph "Armen" (productivity 100 ml / min, pressure up to 150 atm),

- блок управления,- Control block,

- двухголовочный мембранный насос высокого давления,- double-head high pressure diaphragm pump,

- насос высокого давления для закачки пробы на разделение,- high-pressure pump for pumping samples for separation,

- ультрафиолетовый детектор с переменной длиной волны "Knauer",- ultraviolet detector with variable wavelength "Knauer",

- колонка хроматографическая, сталь нерж., V=4 л,- chromatographic column, stainless steel., V = 4 l,

- компьютер для управления и обработки данных.- A computer for managing and processing data.

Подготовку хроматографической установки к работе проводят согласно инструкции фирмы изготовителя для отдельных блоков и установки в целом.The preparation of the chromatographic unit for operation is carried out according to the manufacturer's instructions for individual units and the unit as a whole.

В подготовленную колонку при помощи насоса для подачи пробы из емкости подают раствор инсулина с предыдущей стадии очистки в количестве 13,2 г белка. Включают программирующее устройство и ведут разделение по следующей программе (см. табл.3).An insulin solution from the previous purification step in the amount of 13.2 g of protein is fed into the prepared column using a pump for supplying a sample from the container. Turn on the programming device and carry out the separation according to the following program (see table 3).

Таблица 3Table 3 Время, минTime min Скорость элюции, см3 The rate of elution, cm 3 % раствора В% solution B 00 350350 2626 55 350350 27,527.5 15fifteen 350350 28,528.5 20twenty 350350 30thirty 2525 350350 7070 30thirty 350350 2626

Регистрацию процесса разделения ведут при 220 нм на проточном спектрофотометре при чувствительности прибора 2,0. Сбор фракций белка ведут при помощи коллектора хроматографа или вручную. Собранные фракции основного пика инсулина анализируются на содержание примесей методом ОФ ВЭЖХ.The separation process is recorded at 220 nm on a flow spectrophotometer with a sensitivity of 2.0. Protein fractions are collected using a chromatograph collector or manually. The collected fractions of the main peak of insulin are analyzed for impurities by RP-HPLC.

После очистки получают 11,4 г высокоочищенного инсулина человека с содержанием основного вещества 98%.After purification, 11.4 g of highly purified human insulin with a basic substance content of 98% are obtained.

Пример 5. Совместный гидролиз гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б и очистка инсулина на СП-сефарозе.Example 5. Joint hydrolysis of the hybrid protein with trypsin and carboxypeptidase B and purification of insulin on SP-Sepharose.

Условия гидролиза гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой Б и последующая очистка инсулина на СП-сефарозе приведены в таблице 4.The hydrolysis conditions of the hybrid protein with trypsin and carboxypeptidase B and the subsequent purification of insulin on SP-Sepharose are shown in table 4.

Таблица 4Table 4 Условия проведения гидролиза гибридного белка трипсином и карбоксипептидазой БConditions for hydrolysis of the hybrid protein with trypsin and carboxypeptidase B Условия хроматографии на СП-сефарозеChromatography conditions on SP-Sepharose Массовое соотношение гибридный белок: трипсин: карбоксипептидаза БThe mass ratio of the hybrid protein: trypsin: carboxypeptidase B t°Ct ° C pHpH Концентрация мочевины, МUrea concentration, M Концентрация NH4Ac, мМThe concentration of NH 4 Ac, mm pHpH Концентрация KCl, мМ в образцеThe concentration of KCl, mm in the sample 2000:1:42000: 1: 4 15±115 ± 1 7,5±0,17.5 ± 0.1 1,51,5 130130 3,33.3 4545 2000:1:1,52000: 1: 1.5 4±14 ± 1 6,9±0,16.9 ± 0.1 1,51,5 130130 3,33.3 4545 2000:1:22000: 1: 2 5±15 ± 1 7,0±0,17.0 ± 0.1 22 100one hundred 3,63.6 4040 2000:1:102000: 1: 10 36±136 ± 1 7,2±0,17.2 ± 0.1 33 8080 4,24.2 30thirty 2000:1:102000: 1: 10 36±136 ± 1 7,5±0,17.5 ± 0.1 66 50fifty 5,55.5 1010

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить высокоочищенный инсулин человека с чистотой не ниже 98% и активностью не ниже 27,5 Е/мг.Thus, the proposed method allows to obtain highly purified human insulin with a purity of not less than 98% and an activity of not less than 27.5 U / mg.

Подлинность полученного целевого продукта подтверждена следующими параметрами:The authenticity of the obtained target product is confirmed by the following parameters:

- по совпадению времени удержания основного пика целевого продукта и международного референс-стандарта USP (Фармакопея USP 23, США);- by coincidence of the retention time of the main peak of the target product and the international reference standard USP (Pharmacopoeia USP 23, USA);

- по определению биологической активности целевого продукта (ВФС 42-3045-98), которая составляет не менее 27 Ед/мг;- by definition of the biological activity of the target product (VFS 42-3045-98), which is at least 27 U / mg;

- по совпадению пептидных карт целевого продукта и референс-стандарта USP.- the coincidence of the peptide maps of the target product and the reference standard USP.

- по определению молекулярной массы целевого продукта методом масс-спектроскопии.- by determining the molecular weight of the target product by mass spectroscopy.

Чистота полученного целевого продукта подтверждена по фармакопее USP 23, США и составила:The purity of the obtained target product is confirmed by pharmacopoeia USP 23, USA and amounted to:

- по содержанию целевого продукта, определяемого методом ВЭЖХ, не менее 98%;- the content of the target product, determined by HPLC, at least 98%;

- по содержанию дезамидоинсулина менее 2%.- the content of desamidoinsulin is less than 2%.

Источники информацииInformation sources

1. Tang J., Xue Y., Fan X., Fu Y. // Clin. J. BiotechnoL, 1993. v.9. p.71-78.1. Tang J., Xue Y., Fan X., Fu Y. // Clin. J. BiotechnoL, 1993. v. 9. p. 71-78.

2. Berg H., Walter М., Mauch L., Seissler J., Northemann W.J. // Immunol. Methods, 1993, v.164, p.221-231.2. Berg H., Walter M., Mauch L., Seissler J., Northemann W.J. // Immunol. Methods, 1993, v. 164, p. 211-231.

3. Wei G., Hu М. H., Tang L. G. // Biochem. Mol. Biol. Int., 1995, v.35. p.37-46.3. Wei G., Hu M. H., Tang L. G. // Biochem. Mol. Biol. Int., 1995, v. 35. p. 37-46.

4. Nilson J., Jonasson P., Samuelsson E., Stahl S., Uhlen M. // Journal of biotechnology, 1996, v.48, p.241-250.4. Nilson J., Jonasson P., Samuelsson E., Stahl S., Uhlen M. // Journal of biotechnology, 1996, v. 48, p. 241-250.

5. Патент РФ RU 2208637 C1, 20.07.2003.5. RF patent RU 2208637 C1, 20.07.2003.

6. Патент СССР SU 1829939 A3, 23.07.93. Бюл. №27.6. USSR patent SU 1829939 A3, 07.23.93. Bull. Number 27.

7. Патент РФ RU 2232813 C1, 20.07.2004. Бюл. №20.7. RF patent RU 2232813 C1, 20.07.2004. Bull. No. 20.

8. Патент РФ RU 2144957 С1, 27.01.2000.8. RF patent RU 2144957 C1, 01/27/2000.

9. Патент РФ RU 2263147 C1, 27.10.2005. Бюл. №30.9. RF patent RU 2263147 C1, 10.27.2005. Bull. No. 30.

10. Twigg A.J. and Sherrat D. // Nature, 1980, v.283, p.216-218.10. Twigg A.J. and Sherrat D. // Nature, 1980, v. 283, p. 216-218.

11. Brosius J., Dull T. J., Sleeter D.D., Noller H.F. // J. Mol. Biol., 1981, v.148, p.107-127.11. Brosius J., Dull T. J., Sleeter D.D., Noller H.F. // J. Mol. Biol., 1981, v. 148, p. 107-127.

12. Laemmli U.K. // Nature, 1970, v.227, p.680-687.12. Laemmli U.K. // Nature, 1970, v. 227, p. 680-687.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (6)

1. Гибридный белок предшественник инсулина человека формулы (I) [leader]-[linker]-[proinsulin] (I),
где leader представляет собой лидерную пептидную последовательность для экспрессии гибридного белка, содержащую 42 аминокислотных остатка N-концевого фрагмента гамма-интерферона человека (SEQ ID NO:1);
linker представляет собой линкерную последовательность HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg (SEQ ID NO:2);
proinsulin представляет собой аминокислотную последовательность проинсулина человека (SEQ ID NO:3).
1. The hybrid protein is the precursor of human insulin of the formula (I) [leader] - [linker] - [proinsulin] (I),
where leader is a leader peptide sequence for expression of a fusion protein containing 42 amino acid residues of the N-terminal fragment of human gamma interferon (SEQ ID NO: 1);
linker is the linker sequence of HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg (SEQ ID NO: 2);
proinsulin is the amino acid sequence of human proinsulin (SEQ ID NO: 3).
2. ДНК, кодирующая гибридный белок-предшественник инсулина человека и характеризующаяся нуклеотидной последовательностью (SEQ ID NO:6), определяющей аминокислотную последовательность гибридного белка по п.1.2. DNA encoding a hybrid human insulin precursor protein and characterized by a nucleotide sequence (SEQ ID NO: 6) that determines the amino acid sequence of the hybrid protein according to claim 1. 3. Рекомбинантная плазмида pHINS11 (фиг.1), содержащая ДНК, кодирующую гибридный белок по п.2 размером 139 а.о., в котором N-концевой фрагмент гамма-интерферона человека соединен через пептидный линкер HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg с аминокислотной последовательностью проинсулина человека, имеющая молекулярную массу 2,36 МДа (3534 п.о.), содержащая BamHI-EcoRI фрагмент векторной плазмиды рКК223-3, включающий промотор транскрипции tac, EcoRI-HindIII фрагмент с геном, имеющим нуклеотидную последовательность, представленную на фиг.2, и кодирующим N-концевой фрагмент гамма-интерферона человека, пептидный линкер HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg и аминокислотную последовательность проинсулина человека, HindIII-SnaI фрагмент плазмиды рКК223-3, включающий терминаторы транскрипции рибосомного оперона Е.coli, ген β-лактамазы (bla), участок инициации репликации (ori), Eco47III-EheI фрагмент плазмиды рКК223-3, включающая уникальные сайты узнавания эндонуклеазами рестрикции, расположенные на следующем расстоянии вправо от сайта EcoRI:BamHI - 159 п.о., HindIII - 430 п.о., PvuI - 1370 п.о.3. Recombinant plasmid pHINS11 (figure 1), containing DNA encoding a hybrid protein according to claim 2, size 139 aa, in which the N-terminal fragment of human gamma interferon is connected via the peptide linker HisProGlySerHisHisHisHlyGerSerArg with the amino acid sequence of human proinsulin having molecular weight 2.36 MDa (3534 bp) containing the BamHI-EcoRI fragment of the pKK223-3 vector plasmid, including the tac transcription promoter, the EcoRI-HindIII fragment with the gene having the nucleotide sequence shown in FIG. 2 and encoding N end fragment of gamma interfer per person, HisProGlySerHisHisHisHisGlySerArg peptide linker and the amino acid sequence of human proinsulin, HindIII-SnaI fragment of plasmid pKK223-3, including transcription terminators of the E. coli ribosomal operon, β-lactamase gene (bla), site of replication of the I-fragment III or pKK223-3, including unique recognition sites of restriction endonucleases located at the following distance to the right of the EcoRI site: BamHI - 159 bp, HindIII - 430 bp, PvuI - 1370 bp 4. Клетка Escherichia coli, трансформированная рекомбинантной плазмидной ДНК pHINS11 по п.3, - продуцент гибридного белка, содержащего проинсулин человека.4. An Escherichia coli cell transformed with pHINS11 recombinant plasmid DNA according to claim 3 is a producer of a hybrid protein containing human proinsulin. 5. Штамм бактерий Escherichia coli JM109/pHINS11 - продуцент гибридного белка, содержащего проинсулин человека.5. The bacterial strain Escherichia coli JM109 / pHINS11 is a producer of a hybrid protein containing human proinsulin. 6. Способ получения рекомбинантного инсулина человека, включающий культивирование штамма Escherichia coli - продуцента гибридного белка с проинсулином человека, разрушение клеток дезинтеграцией, отделение телец включения, содержащих гибридный белок, их растворение в буфере, содержащем мочевину и дитиотреитол, ренатурацию гибридного белка, кислотное осаждение примесных соединений, и очистку гибридного белка, его ферментативное расщепление трипсином и карбоксипептидазой Б с последующей очисткой и выделением инсулина, отличающийся тем, что проводят культивирование штамма Escherichia coli JM109/pHINS11 - продуцента гибридного белка, содержащего проинсулин человека; очистку гибридного белка проводят хроматографией на КМ-сефарозе, уравновешенной 0,05 М Na-ацетатным буфером, рН 4,0÷5,5, при этом белок элюируют градиентом 0,1-0,6 М хлорида натрия в 0,05 М Na-ацетатном буфере, рН 4,0÷5,5, содержащем 1,5 М мочевину; расщепление гибридного белка проводят совместным гидролизом трипсином и карбоксипептидазой Б, а полученный инсулин очищают ионообменной хроматографией на сорбентах с сульфопропильными группами в 0,05÷0,2 М аммоний-ацетатном буфере, рН 3,0÷6,0, содержащем 1÷6 М мочевину и 10÷50 мМ KCl, а затем методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии. 6. A method for producing recombinant human insulin, including culturing a strain of Escherichia coli, a producer of a hybrid protein with human proinsulin, disrupting cell disintegration, separating inclusion bodies containing the hybrid protein, dissolving them in a buffer containing urea and dithiothreitol, renaturation of the hybrid protein, acid deposition of impurities compounds, and purification of the hybrid protein, its enzymatic digestion with trypsin and carboxypeptidase B, followed by purification and isolation of insulin, characterized in that lead cultivation of the strain Escherichia coli JM109 / pHINS11 - producer of a hybrid protein containing human proinsulin; purification of the hybrid protein is carried out by chromatography on KM-sepharose, balanced with 0.05 M Na-acetate buffer, pH 4.0 ÷ 5.5, while the protein is eluted with a gradient of 0.1-0.6 M sodium chloride in 0.05 M Na -acetate buffer, pH 4.0 ÷ 5.5, containing 1.5 M urea; cleavage of the hybrid protein is carried out by combined hydrolysis with trypsin and carboxypeptidase B, and the resulting insulin is purified by ion exchange chromatography on sorbents with sulfopropyl groups in 0.05–0.2 M ammonium acetate buffer, pH 3.0–6.0, containing 1–6 M urea and 10 ÷ 50 mm KCl, and then by reverse phase high performance liquid chromatography.
RU2006137635/13A 2006-10-25 2006-10-25 RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN RU2354702C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137635/13A RU2354702C2 (en) 2006-10-25 2006-10-25 RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137635/13A RU2354702C2 (en) 2006-10-25 2006-10-25 RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006137635A RU2006137635A (en) 2008-04-27
RU2354702C2 true RU2354702C2 (en) 2009-05-10

Family

ID=39452842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006137635/13A RU2354702C2 (en) 2006-10-25 2006-10-25 RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2354702C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515061C1 (en) * 2013-04-29 2014-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "БиоКлонТек" RECOMBINANT PLASMID DNA pHI03, CODING HYBRID PROTEIN WITH HUMAN PROINSULIN, CELL Escherichia coli, TRANSFORMED BY RECOMBINANT PLASMID DNA pHI03, AND STRAIN OF BACTERIA Escherichia coli JM109/pHI03-PRODUCENT OF HYBRID PROTEIN-PRECURSOR OF HUMAN INSULIN
RU2728611C1 (en) * 2019-05-24 2020-07-30 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf265 coding hybrid polypeptide containing human proinsulin, and bacterial strain escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing human proinsulin
RU2729357C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-06 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf267 coding hybrid polypeptide containing proinsulin lisprum, and a strain of bacteria escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing proinsulin lispro
RU2729381C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-06 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf644 coding hybrid polypeptide containing proinsulin glargine, and bacterial strain escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing proinsulin glargine
RU2729353C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-06 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf646 coding hybrid polypeptide containing proinsulin aspart, and strain of bacteria escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing proinsulin aspart
RU2729737C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-11 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna of pf882, which codes hybrid polypeptide containing b30-desthreonine-insulin, and strain of bacteria escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing 30-desthreonine-insulin

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232813C1 (en) * 2003-02-18 2004-07-20 Открытое акционерное общество "Национальные биотехнологии" Method for industrial preparing human recombinant insulin
RU2263147C1 (en) * 2004-02-16 2005-10-27 Открытое акционерное общество "Национальные биотехнологии" RECOMBINANT PLASMID DNA pHINSO5 ENCODING HYBRID POLYPEPTIDE COMPRISING HUMAN PROINSULIN, ESHERICHIA COLI CELL TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS05 AND STRAIN OF BACTERIUM ESCHERICHIA COLI JM109/pHINS05 AS PRODUCER OF HYBRID POLYPEPTIDE COMPRISING HUMAN PROINSULIN
US7094577B2 (en) * 1992-01-31 2006-08-22 Aventis Behring L.L.C. Insulin and albumin fusion protein

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094577B2 (en) * 1992-01-31 2006-08-22 Aventis Behring L.L.C. Insulin and albumin fusion protein
RU2232813C1 (en) * 2003-02-18 2004-07-20 Открытое акционерное общество "Национальные биотехнологии" Method for industrial preparing human recombinant insulin
RU2263147C1 (en) * 2004-02-16 2005-10-27 Открытое акционерное общество "Национальные биотехнологии" RECOMBINANT PLASMID DNA pHINSO5 ENCODING HYBRID POLYPEPTIDE COMPRISING HUMAN PROINSULIN, ESHERICHIA COLI CELL TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS05 AND STRAIN OF BACTERIUM ESCHERICHIA COLI JM109/pHINS05 AS PRODUCER OF HYBRID POLYPEPTIDE COMPRISING HUMAN PROINSULIN

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515061C1 (en) * 2013-04-29 2014-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "БиоКлонТек" RECOMBINANT PLASMID DNA pHI03, CODING HYBRID PROTEIN WITH HUMAN PROINSULIN, CELL Escherichia coli, TRANSFORMED BY RECOMBINANT PLASMID DNA pHI03, AND STRAIN OF BACTERIA Escherichia coli JM109/pHI03-PRODUCENT OF HYBRID PROTEIN-PRECURSOR OF HUMAN INSULIN
RU2728611C1 (en) * 2019-05-24 2020-07-30 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf265 coding hybrid polypeptide containing human proinsulin, and bacterial strain escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing human proinsulin
RU2729357C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-06 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf267 coding hybrid polypeptide containing proinsulin lisprum, and a strain of bacteria escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing proinsulin lispro
RU2729381C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-06 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf644 coding hybrid polypeptide containing proinsulin glargine, and bacterial strain escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing proinsulin glargine
RU2729353C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-06 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna pf646 coding hybrid polypeptide containing proinsulin aspart, and strain of bacteria escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing proinsulin aspart
RU2729737C1 (en) * 2019-05-24 2020-08-11 Закрытое акционерное общество "ФАРМ-ХОЛДИНГ" Recombinant plasmid dna of pf882, which codes hybrid polypeptide containing b30-desthreonine-insulin, and strain of bacteria escherichia coli - producer of hybrid polypeptide containing 30-desthreonine-insulin

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006137635A (en) 2008-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114805551B (en) Recombinant type III collagen and preparation method thereof
JPH11504217A (en) Method for producing anti-obesity protein
EP1157034A1 (en) Process for production of diphtheria toxin
CN103882015B (en) A kind of recombinant bacterial strain of high expression human growth hormone and construction process and application
JPS60115528A (en) Human interleukin-2 protein, its production and pharmacological composition containing the same
ES2440658T3 (en) Enhanced bacterial host cells for direct peptide expression
RU2144957C1 (en) Recombinant plasmid dna ppins07 encoding fused polypeptide containing human proinsulin and strain of bacterium escherichia coli - producer of fused polypeptide containing human proinsulin
EP3405484A1 (en) A method for producing insulin and insulin derivatives, and hybrid peptide used in this method
JP2019195327A (en) Method and means for expressing basic fibroblast growth factor that is authentic and biologically active in bacillus subtilis
KR20230017804A (en) RHFGF21 fusion proteins, polynucleotides encoding RHFGF21 fusion proteins, compositions comprising RHFGF21 fusion proteins, and uses of RHFGF21 fusion proteins
RU2141531C1 (en) Method of recombinant human insulin preparing
JP3011274B2 (en) Recombinantly produced 3-des-hydroxy-cystatin C polypeptide or modified product thereof
RU2354702C2 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11 CODING HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, Escherichia coli CELL, TRANSFORMED WITH RECOMBINANT PLASMID DNA pHINS11, Escherichia coli BACTERIA STRAIN JM109/pHINS11 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN-HUMAN INSULIN PRECURSOR, AND METHOD OF OBTAINING HUMAN INSULIN
EA000017B1 (en) AGENT OF EXTRACTION OF PERIPLASMATIC RECOMBINANT PROTEIN, METHOD FOR OBTAINING PERIPLASMATIC RECOMBINANT PROTEIN AND METHOD FOR CULTIVATING PROKARIOTIC MICRO-ORGANISM
CN103981242A (en) Preparation method of insulin
RU2376368C2 (en) STRAIN OF BACTERIA Escherichia coli JM109/pHINS21 - PRODUCER OF HYBRID PROTEIN WITH HUMAN PROINSULIN AND METHOD FOR PRODUCTION OF HUMAN PROINSULIN
EP2502633A1 (en) Recombinant plasmid DNA pMSIN4, encoding a hybrid polypeptide comprising human insulin precursor, E. coli strain BL21 (DE3) / pMSIN4 - producer of recombinant human insulin, the method for the recombinant human insulin production
RU2143492C1 (en) Recombinant plasmid encoding fused protein as precursor of human insulin (variants), strain of bacterium escherichia coli - producer of fused protein as precursor of human insulin (variants), method of human insulin preparing
AU777408B2 (en) Production of pancreatic procarboxy-peptidase B, isoforms and muteins thereof, and their use
CN113416734A (en) Gene for improving expression quantity of GFAP protein and soluble expression method thereof
JP3819540B2 (en) Mammalian polypeptide having L-asparaginase activity
CN113025599A (en) Recombinant Clostridium histolyticum type I collagenase and preparation method and application thereof
RU2144082C1 (en) Recombinant plasmid encoding fused protein-precursor of human insulin (variants), strain of bacterium escherichia coli - producer of fused protein-precursor of human insulin (variants), method of human insulin preparing
WO1991005052A1 (en) Method for obtaining a polypeptide with human-interleukin-2 activity, secreted by yeast cells, saccharomyces cerevisiae
RU2289623C2 (en) HUMAN PLASMIDE pBSH2EGF DNA ENCODING SYNTHESIS OF HUMAN EPIDERMAL GROWTH FACTOR AND METHOD FOR PRODUCTION WHEREOF USING THE SAME

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20080703

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20080915

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20080915

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20080915

PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180522