Agrobacterium-опосередкована транзієнтна експресія: перспективний підхід для масштабної продукції рекомбінантних білків у рослинах

Abstract

Agrobacterium-опосередкована транзієнтна експресія чужорідних генів в рослинах дає можливість швидко отримувати препаративні кількості рекомбінантних білків. З використанням гена репортерного білка GFP розроблено методику ефективної транзієнтної експресії генів in planta, проведено відбір видів рослин, найбільш придатних для транзієнтної експресії рекомбінантних білків, та отримано препаративні кількості репортерного білка. Проведено інфільтрацію рослин N. benthamiana та N. excelsior лініями агробактерії, які містили векторні конструкції для транзієнтної експресії генів інтерферону або соматотропіну людини. Доведено присутність рекомбінантних інтерферону та соматотропіну в сумарних екстрактах білків та доведено ідентичність отриманого рекомбінантного соматотропіну із стандартним соматотропіном методами імуноферментного та електрофоретичного аналізів. Показано наявність біологічної активності інтерферону або соматотропного гормону людини у зразках екстрактів рослин, в яких було експресовано конструкції, що містили відповідні гени.

Agrobacterium-опосредованная транзиентная экспрессия чужеродных генов в растениях позволяет быстро получать препаративные количества рекомбинантных белков. С использованием гена репортерного белка GFP нами была разработана методика эффективной транзиентной экспрессии генов in planta, проведена селекция видов растений, наиболее пригодных для транзиентной экспрессии, и получены препаративные количества репортерного белка. Нами была также проведена инфильтрация растений N. benthamiana и N. excelsior агробактериями, содержащими векторные конструкции для транзиентной экспрессии генов интерферона или соматотропина человека. Показано присутствие рекомбинантного интерферона и соматотропина в суммарных экстрактах белков и доказана идентичность полученного рекомбинантного соматотропина со стандартным соматотропином методами иммуноферментного и електрофоретического анализов. Продемонстрировано также наличие биологической активности в образцах экстрактов растений, в которых были экспрессированы конструкции, содержащие ген интерферона или соматотропного гормона человека.

Agrobacterium-mediated transient expression of foreign genes in plants allows fast obtaining of preparative amounts of recombinant proteins. The manuscript describes optimization of transient expression protocol in planta using a green fluorescent protein (GFP) as a reporter protein, selection of the optimal host species and purification of the preparative amount of the reporter protein. Using the developed protocol we have expressed in N.benthamiana and N.excelsior vector systems harboring interferon or human somototropin genes. The identity of recombinant interferon and somatotropin with the standards has been proved with electrophoretic and immunoblotting analyses. The corresponding biological activities have been found in the crude protein extracts of plants infiltrated with constructions containing interferon or somatotropin gene.