Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):17.
Розробка рекомбінантних білків та моноклональних антитіл
Виробництво різних форм рекомбінантної валіл-тРНК-синтетази людини за допомогою лінії HEK293
1Колодка Н. Т., 1Шалак В. Ф., 1Негруцький Б. С.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143

Abstract

Передумови. ВалілтРНК-синтетаза (VRS) каталізує приєднання валіну до спорідненої тРНК, що необхідно для біосинтезу білків. Важливо, що біалельні мутації в гені VRS були виявлені як відповідальні за нейророзвиток. Порушення (нейродегенерація з мікроцефалією, судоми та кортикальна атрофія) зі зниженням каталізаторного рівня активності VRS, що означає часткову втрату ферментативної функції. Отже, метою нашої роботи було отримати повну довжину валіл-тРНК-синтетази та її усечених форм, які необхідні для подальших функціональних і структурних досліджень. Методи. Генетичні конструкти pcDNA3.1(+)/VRS(FL) (повний розмір), pcDNA3.1(+)/VRS684 (без 684 bp від N-кінця), pcDNA3.1(+)/VRS(cat.) (лише каталізаторний домен) використовувалися для трансфекції клітин HEK293, забезпечуючи ссавцеву глікозилювання білків і правильне згортання. Синтез рекомбінантного білка у трансфектованих клітинах тестували за допомогою тесту Western-blot із використанням анти-His-tag та анти-VRS-специфічних антитіл. Рекомбінантні білки очищувалися з екстрактів розчинних клітин за допомогою афінної хроматографії на Cobalt Superflow та гелевої фільтрації на Superose 6 як етап полірування. Чистота білка була оцінена SDS-PAGE. Результати. Western-blot тест із анти-His-tag та специфічними антитілами до VRS підтвердив позаматкову надмірну експресію всіх генетичних конструкцій, що використовуються на білковому рівні. Малий масштаб очищення цікавих білків, включно з афінною хроматографією та гелевою фільтрацією, дало однорідні білкові препарати, як це виконував SDS-PAGE. На відміну від усечованих форм, VRS(FL) демонстрував нижчий вихід рекомбінантного білка та тенденцію до агрегації. Молекулярна маса очищених рекомбінантних білків відповідала теоретичній цінності їхніх мономерів, виміряних аналітичною гелевою фільтрацією. Дивно, але антитіла проти His-tag не змогли виявити повний VRS, одночасно успішно виявляючи його обрізані форми. Ця невдача, найімовірніше, пов'язана з маскуванням епітопа His-tag N-кінцевою ділянкою VRS(FL). Висновки. Повнорозмірний VRS та його усечені форми успішно експресовані в клітинах HEK293 і очищені до однорідності. Ці культивовані людські клітини також можна використовувати для експресії мутантних форм VRS, щоб зрозуміти функціональне та структурне значення різних точок мутації в цьому ферменті, які можуть бути залучені до розвитку неврологічних захворювань.
Keywords: валіл-тРНК-синтетаза людини, рекомбінантне виробництво білків, білкова хроматографія