КЛОНИРОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ РАМОК СЧИТЫВАНИЯ SARS-COV-2, ИХ ЭКСПРЕССИЯ В КЛЕТКАХ ESCHERICHIA COLI И ВЫДЕЛЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНЫХ БЕЛКОВ SARS-S-6HIS, SARS-S1-6HIS, SARS-N-6HIS, SARS-M-6HIS И SARS-E-6HIS

Авторы

  • А.В. Жигайлов Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г.Алматы, Казахстан, г.Алматы
  • Е.О. Остапчук РГП на ПХВ «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина» КН МОН РК, Казахстан, г.Алматы
  • Ю.В. Перфильева РГП на ПХВ «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина» КН МОН РК, Казахстан, г.Алматы
  • Э.Р. Мальцева РГП на ПХВ «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина» КН МОН РК, Казахстан, г.Алматы
  • Ж.А. Бердыгулова Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г.Алматы, Казахстан, г.Алматы
  • Д.А. Найзабаева РГП на ПХВ «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина» КН МОН РК, Казахстан, г.Алматы
  • А.С. Низкородова РГП на ПХВ «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина» КН МОН РК, Казахстан, г.Алматы
  • А.О. Бисенбай Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г.Алматы, Казахстан, г.Алматы
  • А.С. Черушева Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г.Алматы, Казахстан, г.Алматы
  • Г.А. Исмагулова РГП на ПХВ «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина» КН МОН РК, Казахстан, г.Алматы
  • А.М. Дмитровский Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г.Алматы, Казахстан, г.Алматы
  • Ю.А. Скиба Филиал РГП на ПХВ «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г.Алматы, Казахстан, г.Алматы

DOI:

https://doi.org/10.26577/eb.2023.v94.i1.08

Ключевые слова:

COVID-19, SARS-CoV-2, клонирование, рекомбинантные белки.

Аннотация

Новый коронавирус SARS-CoV-2 вызвал пандемию атипичной пневмонии COVID-19 и повлек разрушительный кризис здравоохранения и социально-экономической сферы во всем мире. Для успешной борьбы с эпидемией необходима эффективная система диагностики возбудителя для предотвращения его распространения среди населения. Поскольку обнаружение антигенов и антител к SARS-CoV-2 методом иммуноферментного анализа имеют большое значение в диагностике COVID-19, мы разработали рекомбинантные аналоги основных структурных белков вируса SARS-CoV-2. Для этого нами были клонированы в экспрессионный вектор pET23c открытые рамки считывания четырех структурных белков вируса, а именно поверхностного спайкового гликопротеина (S), мембранного белка (M), малого белка оболочки (E) и нуклеокапсидного белка (N). Нами были получены штаммы Esсherichia coli BL-21(DE3), продуцирующие рекомбинантные белки S-6His, M-6His, E-6His и N-6His. Была оптимизирована процедура очистки рекомбинантных белков из суспензии клеток. В достаточном количестве был выделен белок N-6His, который был очищен диализом и сконцентрирован. Полученный чистый препарат N белка (содержание целевого белка 80%) может быть использован для дальнейших исследований его антигенной активности.

Библиографические ссылки

“COVID-19: Laboratory and diagnosis. Antigen-detection in the diagnosis of SARS-CoV-2 infection using rapid immu- noassays. Interim guidance”. World Health Organization. Retrieved 11 September 2020. https://www.who.int/publications/i/item/ antigen-detection-in-the-diagnosis-of-sars-cov-2infection-using-rapid-immunoassays

“Weekly epidemiological update on COVID-19 – 27 July 2021”. World Health Organization. Retrieved 28 July 2021. https:// www.who.int/publications/m/item/weekly-epidemiological-update-on-covid-19 27-july-2021.

“WHO Director-General’s opening remarks at the media briefing on COVID-19 – 11 March 2020”. World Health Organization. 11 March 2020. Retrieved 12 March 2020.

Akin A., Lin T.L., Wu C.C., Bryan T.A., Hooper T., Schrader D. (2001) Nucleocapsid protein gene sequence analysis re- veals close genomic relationship between Turkey coronavirus and avian infectious bronchitis virus. Acta. Virol., vol. 45, pp. 31–38.

Alsharif W., Qurashi A. (2021) Effectiveness of COVID-19 diagnosis and management tools: A review. Radiography (Lond), vol. 27, no 2. pp. 682-687.

Bai Z., Cao Y., Liu W., Li J. (2021) The SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein and Its Role in Viral Structure, Biological Functions, and a Potential Target for Drug or Vaccine Mitigation. Viruses, vol. 13, no 6, pp. 1115.

Baro B., Rodo P., Ouchi D., Bordoy A.E., Saya Amaro E.N., Salsench S.V., et al. (2021) Performance characteristics of five antigen-detecting rapid diagnostic test (Ag-RDT) for SARS-CoV-2 asymptomatic infection: a head-to-head benchmark comparison. J Infect., vol. 82, no 6, pp. 269-275.

Casal J.I., Rodriguez M.J., Sarraseca J., Garcia J., Plana-Duran J., Sanz A. (1998) Identification of a common antigenic site in the nucleocapsid protein of European and North American isolates of porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Adv. Exp. Med. Biol., vol. 440, pp. 469–477.

Collisson E.W., Pei J., Dzielawa J., Seo S.H. (2000) Cytotoxic T lymphocytes are critical in the control of infectious bron- chitis virus in poultry. Dev. Comput. Immunol., vol. 24, pp. 187–200.

Dutta N.K., Mazumdar K., Gordy J.T. (2020) The Nucleocapsid Protein of SARS-CoV-2: a Target for Vaccine Develop- ment. J. Virol., vol. 94, no 13, e00647-20.

Fehr A.R., Perlman S. Coronaviruses: an overview of their replication and pathogenesis. Coronaviruses. New York: Spring- er, 2015. pp. 1–23.

Hiscox J.A., Caavanagh D., Britton P. (1995) Quantification of individual subgene- mic mRNA species during replication of the coronavirus transmissible gastroenteritis. Virus. Res., vol. 36, pp. 119–130.

Keck J.G., Hogue B.G., Brian D.A., Lai M.M.C. (1988) Temporal regulation of bovine coronavirus RNA synthesis. Virus. Res., vol. 9, pp. 343–356.

La Marca A., Capuzzo M., Paglia T., Roli L., Trenti T., Nelson S.M. (2020) Testing for SARS-CoV-2 (COVID-19): a sys- tematic review and clinical guide to molecular and serological in-vitro diagnostic assays. Reprod. Biomed. Online., vol. 41, no 3, pp. 483-499.

Laemmli U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, vol. 227, pp. 680-685.

Liao Y., Lescar J., Tam J.P., Liu D.X. (2004) Expression of SARS-coronavirus envelope protein in Escherichia coli cells alters membrane permeability. Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 325, no 1, pp. 374-380.

Oliveira S.C., de Magalhães M.T.Q., Homan E.J. (2020) Immunoinformatic Analysis of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein and Identification of COVID-19 Vaccine Targets. Front. Immunol., vol. 11, pp. 587615.

Pal M., Berhanu G., Desalegn C., Kandi V. (2020) Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2): An Update. Cureus, vol. 12, no 3, e7423.

Peña M., Ampuero M., Garcés C., Gaggero A., García P., Velasquez M.S., et al. (2021) Performance of SARS-CoV-2 rapid antigen test compared with real-time RT-PCR in asymptomatic individuals. Int J Infect Dis., vol. 107, pp. 201-204.

Sambrook J., Russel D.W. Molecular cloning: A laboratory manual: 3 volumes. – Third edition. New-York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001. 2100 pp.

Schoeman D., Fielding B.C. (2019) Coronavirus envelope protein: current knowledge. Virol. J., vol. 16, pp.69.

Tsoi H., Li L., Chen Z.S., Lau K-F., Tsui S.K.W., Chan H.Y.E. (2014) The SARS-coronavirus membrane protein induces apoptosis via interfering with PDK1-PKB/Akt signalling. Biochem. J., vol. 464, pp. 439–447.

ul Qamar M.T., Alqahtani S.M., Alamri M.A., Chen L-L. (2020) Structural basis of SARS-CoV-2 3CLpro and anti-COV- ID-19 drug discovery from medicinal plants. J. Pharm. Anal., vol. 10, no 4, pp. 313-319.

Wage H., Schliephake A., Korner H., Flory E., Wage H. (1993) An immunodomi- nant CD4+ T cells site on the nucleocap- sid protein of murine coronavirus contributes to protection against encephalomyelitis. J. Gen. Virol., vol. 74, pp. 1287–1294.

Yoshimoto F.K. (2020) The Proteins of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS CoV-2 or n-COV19), the Cause of COVID-19. Protein J., vol. 39, pp. 198–216.

Загрузки

Опубликован

2023-03-20

Выпуск

Том 94 № 1 (2023): Вестник КазНУ. Серия биологическая

Раздел

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)