Новая термостабильная L-аспарагиназа из melioribacter roseus, рекомбинантный штамм Escherichia coli - продуцент термостабильной L-аспарагиназы и способ очистки этого фермента
цитотоксическая активность биохимические свойства гетерологичная экспрессия термофил L-аспарагиназа
Изобретение относится к области генетической инженерии, биохимии и биотехнологии, в частности бактериальной L-аспарагиназе (L-АСП) II типа из термофильной бактерии Melioribacter roseus MrAII. MrAII представляет собой первый описанный фермент из большой группы неохарактеризованных - бактериальных L-АСП II типа из клады Chlorobi-Ignavibacteriae-Bacteroidetes. 
Текущее исследование сосредоточено на новой L-аспарагиназе MrAII, которая была экспрессирована в Escherichia coli, очищена и охарактеризована. Максимальная активность фермента 1530 Ед/мг установлена при 70°C и рН 9,3, глутаминазная активность составила  ~ 19 % от таковой при использовании L-аспарагина в качестве субстрата. Кинетические параметры KM и Vmax для фермента составляли 1,4 мм и 5573 мкм/мин соответственно. Установлено, что 10 мМ Ni2+, Mg2+ или EDTA не приводят к значимому изменению активности MrAII -, Cu2+ и Ca2+ повышают активность фермента на 56% и 77% соответственно, добавление 10 мМ Zn2+ или Fe3+, а также мочевины 2-8 M приводит к полному ингибированию фермента MrAII демонстрирует дифференциальную цитотоксическую активность: линии раковых клеток K562, Jurkat, LNCaP и SCOV-3 были более чувствительны к обработке MrAII, чем нормальные клетки.
L-аспарагиназа – значимый фермент для биомедицины. Создание улучшенных аналогов L- аспарагиназа позволит проводить более эффективное химиотерапевтическое лечение для уже диагностированных новообразований. L-аспарагиназа –фермент со специфическим действием на опухолевые клетки. Препараты на его основе на протяжении нескольких десятилетий применяются в терапии ряда видов опухолей. Тем не менее существующие препараты L- аспарагиназ, ввиду недостаточной активности, специфичности действия, стабильности зачастую вызывают серьезные побочные эффекты. Поскольку особенностью перечисленных областей являются повышенные требования к стабильности и активности L- аспарагиназ, а данные свойства характерны для ферментов экстремофильного происхождения, усилия в рамках патента направлены на получение нового фермента дикого типа L-аспарагиназа из экстремофильного микроорганизма M. roseus. Фермент перспективен для биотехнологического применения: с точки зрения профилактики онкологических заболеваний, а также химиотерапевтического воздействия на уже диагностированные новообразования.
Константин
Ярыгин
Никитич
Зав.лаб., г.н.с.
Доктор биологических наук
Член-корреспондент РАН
C-4047-2009
6602892497
7567-1230
0000-0002-2261-851X
РОССИЯ
Елена
Пономаренко
Александровна
Директор
РОССИЯ
62.39.29
Иммобилизованные ферменты, коферменты, клетки, клеточные элементы
31.27.17
Энзимология
02.08.DB
BIOTECHNOLOGY & APPLIED MICROBIOLOGY
03.01.DX
CHEMISTRY, MEDICINAL
Мария
Думина
Владимировна
Генно-инженерные работы.
РОССИЯ
Александр
Жгун
Александрович
Генно-инженерные работы.
РОССИЯ
Светлана
Александрова
Серебеджановна
Очистка и характеристика фермента.
РОССИЯ
Марина
Покровская
Владимировна
Трансфекция и выращивание штаммов-продуцентов
РОССИЯ
Николай
Соколов
Николаевич
Характеристика фермента
РОССИЯ
Дмитрий
Жданов
Дмитриевич
Концептуализация работы. Исследование цитотоксичности.
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
ИБМХ
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича"
1027739053792
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения