Record Details

PRODUCTION OF HYBRID RECOMBINANT PROTEIN Flu-Chim, CONTAINING INFLUENZA VIRUSES A AND B MAJOR EPITOPES

Medical Immunology

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title PRODUCTION OF HYBRID RECOMBINANT PROTEIN Flu-Chim, CONTAINING INFLUENZA VIRUSES A AND B MAJOR EPITOPES
ПОЛУЧЕНИЕ ГИБРИДНОГО РЕКОМБИНАНТНОГО БЕЛКА Flu-Chim, СОДЕРЖАЩЕГО ОСНОВНЫЕ ЭПИТОПЫ ВИРУСОВ ГРИППА А И В
 
Creator I. Dukhovlinov V.; LLC ATG Service-Gene
O. Dobrovolskaia A.; Institute of Experimental Medicine
A. Orlov I.; LLC Universal Biosystems
И. Духовлинов В.; ООО «АТГ Сервис Ген»
О. Добровольская А.; ФГБНУ Институт экспериментальной медицины
А. Орлов И.; ООО «Универсальные биосистемы»
 
Subject influenza virus;universal vaccine;recombinant proteins;hemagglutinin;immunogenicity;chromatography
вирус гриппа;универсальная вакцина;рекомбинантный белок;гемагглютинин;иммуногенность;хроматография
 
Description The influenza virus is highly contagious diseases of people, birds and mammals. Approximately 250 000– 500 000 deaths are caused by influenza epidemics worldwide yearly, and the death number may be up to millions in a possible influenza pandemic. Vaccination is the most cost-effective way to reduce the considerable disease burden of seasonal influenza. Although seasonal influenza vaccines are effective, their performance in the elderly and immunocompromised individuals would benefit from improvement. Major problems related to the development and production of pandemic influenza vaccines are response time and production capacity as well as vaccine efficacy and safety. Reverse genetics techniques can speed up the generation of seed viruses and new mathematical modelling methods improve vaccine strain selection. Using vaccines based on recombinant proteins, we avoid the risks associated with the introduction of the virus into the body, even inactivated. In this paper, we have got a highly purified recombinant fusion protein composed of fragments of the hemagglutinin of influenza viruses A and B. As adjuvant we used components of flagellin. We used the most immunogenic and conserved areas of hemagglutinin H1, H3, H5 and B, which cause the formation of specific antibodies which can cross-react with homologous epitopes among the various strains of influenza A and B. Vaccine efficacy is increased by using multiple epitopes of various proteins. The aim of this study was to clone and express the hybrid recombinant protein Flu-Chim, containing immunogenic epitopes of influenza A/H1N1, A/H3N2, A/H5N1 and B fused with fragments of flagellin in Escherichia coli expression system and its subsequent purification. During the study was created high-yield E. coli strain, which produces the recombinant protein Flu-Chim, selected the optimal protocol of induction of the gene encoding the protein. The protein was purified using metal affinity chromatography. The purity of the final preparation reached 98%. In the future, we are going to study the immunogenic properties of the protein and use it as a component of the candidate vaccine against influenza.
Вирус гриппа вызывает высококонтагиозное заболевание людей, птиц и млекопитающих. Подсчитано, что ежегодно от эпидемий гриппа погибает от 250 000 до 500 000 человек и эта цифра может увеличиваться до 1 млн в период возможных пандемий вируса гриппа. Самым эффективным путем профилактики болезни или ее тяжелых последствий является вакцинация. На данный момент существует несколько подходов для создания противогрипозных вакцин, но они имеют ряд недостатков, которые снижают общую эффективность вакцинных препаратов. Соответственно, создание универсальной вакцины, способной обеспечить надежную защиту от существующих и возможных реассортантных штаммов вируса гриппа, на данный момент является приоритетной задачей. Использование вакцин на основе рекомбинантных белков позволяет избежать рисков, связанных с введением вируса в организм, пусть и инактивированного. Данная работа посвящена получению высокоочищенного гибридного рекомбинантного белка, включающего фрагменты белков гемагглютинина вирусов гриппа А и В, а также компоненты флагеллина в качестве адъюванта. Указанные фрагменты белков представляют собой консервативные части гемагглютининов H1, H3, H5 и В, к которым в процессе естественной инфекции образуются специфичные антитела, перекрестно реагирующие с гомологичными эпитопами среди различных штаммов вирусов гриппа А и В. Выбранные участки белков наиболее иммуногенны. Их присутствие обеспечивает как В-клеточный, так и Т-клеточный иммунный ответ. Использование эпитопов нескольких белков позволяет увеличить эффективность вакцины, а использование гибких мостиков между эпитопами позволяет сохранить правильную пространственную укладку белка и, соответственно, обеспечивает полноценное функционирование каждого эпитопа. Гибридный белок, содержащий В- и Т-клеточные эпитопы разных субтипов вирусов гриппа А и В, а также флагеллин, позволят обеспечить сильный иммунный ответ при меньших затратах на производство. Нами был смоделирован гибридный рекомбинантный белок Flu-Chim, содержащий иммуногенные эпитопы вирусов гриппа А/H1N1, A/H3N2, A/ H5N1 и В, слитые с фрагментами флагеллина. Был создан высокопродуктивный штамм-продуцент, на основе клеток E. coli BL21(DE3). Была изучена экспрессия гибридного гена flu-chim при различных условиях индукции. Также был получен высокоочищенный гибридный рекомбинантный белок Flu-Chim с использованием металлоаффинной хроматографии. Чистота белка после финальной стадии очистки составила 98%. В дальнейшем планируется изучение иммунологических свойств полученного рекомбинантного белка.
 
Publisher Publishing house of Saint Petersburg Pasteur Institute
 
Contributor —
—
 
Date 2017-06-18
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://iimmun.ru/iimm/article/view/511
10.15789/2220-7619-2017-2-117-122
 
Source Russian Journal of Infection and Immunity; Том 7, № 2 (2017); 117-122
Инфекция и иммунитет; Том 7, № 2 (2017); 117-122
2313-7398
2220-7619
10.15789/2220-7619-2017-2
 
Language rus
 
Relation http://iimmun.ru/iimm/article/view/511/324
Эпидемиологическая ситуация. ФГБУ НИИ гриппа Министерства здравоохранения России, 2016. [Epidemiologicheskaya situatsiya [Epidemic Situation]. Research Institute of Influenza, Ministry of healthcare of the Russian Federation, 2016]. URL: http://www.influenza.spb.ru/en/influenza_surveillance_system_in_russia/epidemic_situation (05.04.2017)
Balaram P., Kien P.K., Ismail A. Toll-like receptors and cytokines in immune responses to persistent mycobacterial and Salmonella infections. Int. J. Med. Microbiol., 2009, vol. 299, no. 3, pp. 177–185.
Griffin M.R. Influenza vaccination: a 21st century dilemma. S. D. Med., 2013, special no., pp. 110–118.
Henry M., Larrinua I.M., Russell S.M. Novel DNA sequences, vectors and proteins of avian influenza hemagglutinin: pat. US20090106864 A1, April 23, 2009.
Influenza. Surveillance and monitoring. World Health Organization, 2016.
Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 1970, vol. 227, no. 5259, pp. 680–685.
Li S., Zhu W. Influenza-pandemic influenza bivalent combined vaccine and preparation method thereof: pat. CN101524538 A USA.
Majumder K. Ligation-free gene synthesis by PCR: synthesis and mutagenesis at multiple loci of a chimeric gene encoding OmpA signal peptide and hirudin. Gene, 1992, vol. 110, no. 1, pp. 89–94.
McCullers J.A. The role of punctuated evolution in the pathogenicity of influenza viruses. Microbiol. Spectr., 2016. vol. 4, no. 2.
Ni-NTA purification system. User manual. Catalog nos. K950-01, K951-01, K952-01, K953-01, K954-01, R901-01, R901-10, R901-15. Version C. 25-0496. Invitrogen, 2006.
Penghui Y., Xiliang W., Deyan L., Yueqiang D., Li X., Jincheng W. Transdermal immune influenza multivalent vaccine and preparation method thereof: pat. CN101450209 B USA. China.
Situation Update: Summary of Weekly FluView Report. Centers for Desease Control and Prevention, 2016.
Smith G.E., Volvovitz F., Wilkinson B.E., Hackett C.S. Method for producing influenza hemagglutinin multivalent vaccines using baculovirus: pat. US5762939 A USA.
Studier F.W. Protein production by auto-induction in high density shaking cultures. Protein Expr. Purif. 2005. vol. 41, no. 1. pp. 207–234.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).