Учёные Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН создали метод производства большого количества поли(А)-полимеразы из кишечной палочки. журнале Biology.
Вакцины на основе мРНК — гибкий инструмент для борьбы с вирусами и бактериями, например, COVID-19. Их также рассматривают как средство терапии онкологических заболеваний, аллергий и других патологий. Преимущества мРНК-вакцин — относительно высокая скорость и простота разработки по сравнению с традиционными подходами. В фундаментальных исследованиях для анализа работы генов часто применяют полиаденильные хвосты на одном из концов молекул мРНК. Эти хвосты повышают стабильность молекул мРНК в клетках и необходимы для эффективной работы мРНК-вакцин. Синтезируются полиаденильные хвосты специальным ферментом — поли(А)-полимеразой, которую получают с помощью кишечной палочки (E. coli) в виде рекомбинантного белка. Однако рекомбинантная поли(А)-полимераза токсична для клеток E. coli и нарабатывается в нерастворимом виде, тогда как для использования необходима растворимая поли(А)-полимераза.
В семи штаммах кишечной палочки исследователи изучили продукцию поли(А)-полимеразы при разных температурах рекомбинантного фермента. Штамм BL21 (DE3) pLysS демонстрировал оптимальное сочетание плотности культуры, количества, растворимости и специфической активности вырабатываемой поли(А)-полимеразы. Оптимизация условий получения поли(А)-полимеразы упростит как фундаментальные исследования, так и производство мРНК-вакцин.
Штамм BL21 (DE3) pLysS популярен и активно используется для производства рекомбинантных белков. Из-за ограничений экспортно-импортных операций получение штаммов E. coli из других стран затруднено, транспортировка требует постоянной холодовой цепи при температуре минус 70 градусов с момента упаковки производителем до распаковки в месте использования. Поэтому работа с редкими коммерческими штаммами может быть неудобна. Полученная информация о том, что важный фермент хорошо вырабатывается в широко используемом штамме, является удачной находкой.
Ученые планируют изучить функционирование поли(А)-полимераз бактерий. На данный момент известно, что
эти ферменты участвуют в важных физиологических процессах внутри клеток, но детали работы поли(А)-полимераз остаются неясными.
Исследования проводятся в рамках гранта РНФ № 24-24-00389.
Информация предоставлена Управлением по пропаганде и популяризации научных достижений Сибирского отделения Российской академии наук.
Источник фото: ru.123rf.com