本發(fā)明涉及重組蛋白,具體涉及SLAMF6蛋白的制備方法。
背景技術(shù):
SLAMF6是一種單鏈膜蛋白,屬于免疫球蛋白超家族里的CD2亞家族。SLAMF6在所有的NK細(xì)胞、T細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞中都有表達(dá)。SLAMF6是一個(gè)同源二聚體,SLAMF6與SH2D1A、SHPs共同介導(dǎo)了酪氨酸的磷酸化過(guò)程。SLAMF6作為協(xié)同受體在NK細(xì)胞的活化過(guò)程發(fā)揮重要作用,SLAMF6同樣在淋巴增生患者來(lái)源的NK細(xì)胞中介導(dǎo)了抑制反應(yīng),故通過(guò)重組表達(dá)該蛋白、在體外研究該蛋白的功能就顯得非常重要。
按照宿主細(xì)胞類型,可將基因表達(dá)系統(tǒng)大致分為原核、酵母、植物、昆蟲和哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng),通常情況下采用原核表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)重組蛋白,該方法與其它系統(tǒng)相比簡(jiǎn)便快捷,成本較低。但是膜蛋白的原核表達(dá)絕大多數(shù)情況下表達(dá)出的蛋白為包涵體形式,而且復(fù)性困難,并且利用原核系統(tǒng)表達(dá)出的蛋白沒(méi)有糖基化過(guò)程,很難生產(chǎn)出具有生物學(xué)功能的重組蛋白,傳統(tǒng)的生產(chǎn)SLAMF6蛋白的方法為原核表達(dá),表達(dá)差、復(fù)性困難,且純化得到的蛋白缺乏糖基化,不能滿足需求。
與其它系統(tǒng)相比,哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的正確折疊,提供復(fù)雜的N型糖基化和準(zhǔn)確的O型糖基化等多種翻譯后加工功能,因而表達(dá)產(chǎn)物在分子結(jié)構(gòu)、理化特性和生物學(xué)功能方面最接近于天然的高等生物蛋白質(zhì)分子。如今,哺乳動(dòng)物表達(dá)系統(tǒng)已成為多種基因工程藥物的生產(chǎn)平臺(tái),如抗體、生長(zhǎng)因子、凝血因子、疫苗等。
有鑒于上述的缺陷,本設(shè)計(jì)人,積極加以研究創(chuàng)新,以期創(chuàng)設(shè)一種SLAMF6蛋白的制備方法,使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種表達(dá)量高且具有完全生物學(xué)活性的SLAMF6蛋白的制備方法。
本發(fā)明的SLAMF6蛋白的制備方法,包括將SLAMF6蛋白中基因進(jìn)行序列優(yōu)化的步驟。
進(jìn)一步的,SLAMF6蛋白的制備方法包括以下步驟:
(1)對(duì)SLAMF6蛋白中基因進(jìn)行序列優(yōu)化,獲得最適真核系統(tǒng)表達(dá)的序列,所述SLAMF6蛋白具有如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列,編碼SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的DNA分子具有如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列;
(2)通過(guò)真核抗性篩選,得到穩(wěn)定高效表達(dá)SLAMF6蛋白的細(xì)胞株,真核抗性篩選方法為通過(guò)逐步改變真核抗生素的濃度,得到高表達(dá)的混合克隆;
(3)對(duì)細(xì)胞株進(jìn)行培養(yǎng),優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)工藝,得到細(xì)胞株分泌物SLAMF6蛋白,提高重組蛋白的分泌和表達(dá);細(xì)胞液在溫度37℃、濕度≥70%、CO2濃度8%、轉(zhuǎn)速110rmp的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)72h,然后轉(zhuǎn)移至溫度34℃、濕度≥70%、CO2濃度8%、轉(zhuǎn)速110rmp的低溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),在培養(yǎng)72h和120h時(shí)分別取細(xì)胞液進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)及計(jì)算細(xì)胞存活率,然后將葡萄糖溶液(SIGMA,儲(chǔ)液濃度200mg/L)加入細(xì)胞液內(nèi),其濃度為1mg/L。
(4)通過(guò)對(duì)純化流程控制,得到高純度的蛋白,具體方法為通過(guò)提高柱效和柱子體積,提高SLAMF6蛋白的收率和縮短純化時(shí)間,1L細(xì)胞上清液中加11.688g固體NaCl至濃度為0.2mol/L,分離上清液,采用離心方法分離,在離心機(jī)轉(zhuǎn)速為12000rpm條件下,離心20min,分離出的上清液用0.22μm濾器過(guò)濾除菌、除雜質(zhì),使樣品充分澄清;
選用GE品牌Ni Sepharose 6Fast Flow(FF)column,規(guī)格26mm*20mm,連接上AKTA Purification,正確運(yùn)行系統(tǒng),使用5CV(倍柱體積)的0.2mol/L的NaOH沖洗層析系統(tǒng),浸泡3h進(jìn)行內(nèi)毒素滅活,然后用至少10CV去熱源水沖洗層析系統(tǒng)至中性;使用5CV的控?zé)嵩?.2mol/L的NiSO4充分沖洗層析系統(tǒng),以活化層析介質(zhì),然后用5CV去熱源水沖洗層析系統(tǒng)將游離的NiSO4沖洗干凈;使用5CV平衡Buff 1充分沖洗層析系統(tǒng),然后將預(yù)處理后的樣品以5ml/min的流速進(jìn)行上樣,上樣完成后再用5CV平衡Buff 1充分沖洗層析系統(tǒng);使用3CV平衡Buff 1和洗脫Buff 1,采用步級(jí)洗脫方式(分三步:E20、E50、E500)純化目標(biāo)蛋白。
取泳道4和泳道5合并,進(jìn)行分子篩精細(xì)純化,選用GE品牌Superdex 200,規(guī)格26mm*600mm,連接上AKTA Purification,正確運(yùn)行系統(tǒng),使用3CV的控?zé)嵩此浞譀_洗層析系統(tǒng),將層析系統(tǒng)沖洗干凈;使用3CV平衡緩沖液充分沖洗層析系統(tǒng),然后將捕獲回收的樣品以2ml/min的流速進(jìn)行上樣,上樣完成后再用3CV平衡緩沖液洗脫,根據(jù)純化圖譜接收樣品餾分。
進(jìn)一步的,步驟(2)中,所述的高表達(dá)且含有真核篩選抗性的載體是具有SEQ ID NO:2所示核苷酸序列的真核表達(dá)載體。
進(jìn)一步的,所述真核抗生素為G418、Zerocin、潮霉素、Puro和hygro中的一種,優(yōu)選G418。
進(jìn)一步的,穩(wěn)定高效表達(dá)SLAMF6蛋白的所述細(xì)胞株為HEK293細(xì)胞、CHO-DG44、RAJI和JURKAT中的一種,HEK293細(xì)胞中優(yōu)選293A、293F。
本發(fā)明的一種SLAMF6蛋白,所述SLAMF6蛋白具有完全的生物學(xué)活性,純度大于95%,細(xì)菌內(nèi)毒素小于1EU/μg。
借由上述方案,本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明采用真核表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)SLAMF6蛋白,提供了獲得SLAMF6蛋白細(xì)胞株的方法,制備的SLAMF6蛋白具有很好的生物學(xué)活性,蛋白純度達(dá)到95%以上,能很好的滿足后續(xù)的研發(fā)需求;SLAMF6蛋白往往具有糖基化現(xiàn)象,根據(jù)該蛋白的特性,采用人HEK293細(xì)胞表達(dá)SLAMF6蛋白,更易獲得具有生物活性的蛋白,通過(guò)真核表達(dá)載體上的抗性基因,利用合適的G418濃度進(jìn)行抗性篩選,最終獲得了表達(dá)SLAMF6蛋白的細(xì)胞株;本發(fā)明采用哺乳動(dòng)物表達(dá)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)載體改造,用工程細(xì)胞HEK 293(人胚胎腎細(xì)胞)篩選出分泌表達(dá)該蛋白的細(xì)胞株,通過(guò)本發(fā)明制備SLAMF6蛋白,解決了原核表達(dá)SLAMF6蛋白表達(dá)差的問(wèn)題,通過(guò)分泌表達(dá)克服了復(fù)性困難的的問(wèn)題,同時(shí)人的細(xì)胞表達(dá)人的重組蛋白,具有更準(zhǔn)確的糖基化,滿足了研發(fā)需求;通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的真核表達(dá)載體進(jìn)行改造,獲得高表達(dá)且具有抗性的表達(dá)載體,將SLAMF6蛋白基因克隆到改造的真核表達(dá)載體上,通過(guò)抗性篩選,獲得高表達(dá)SLAMF6蛋白的細(xì)胞株,通過(guò)改變培養(yǎng)條件,優(yōu)化純化流程,最終得到具有完全生物學(xué)活性的高純度SLAMF6蛋白,克服了原核表達(dá)該蛋白表達(dá)質(zhì)量差,無(wú)法糖基化的缺陷。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施,以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中SLAMF6蛋白純化電泳圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中最終純化得到SLAMF6蛋白的電泳圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中得到的SLAMF6蛋白活性測(cè)定數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明,但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
以下列舉具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明,應(yīng)理解,實(shí)施例并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法及未說(shuō)明配方的試劑均為按照常規(guī)條件或者制造商建議的條件進(jìn)行或配置。
實(shí)施例一
1、對(duì)SLAMF6蛋白序列進(jìn)行序列優(yōu)化,如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列,獲得最適真核系統(tǒng)表達(dá)的序列。
2、通過(guò)真核抗性篩選,得到穩(wěn)定高效表達(dá)SLAMF6蛋白的細(xì)胞株,真核抗性篩選方法為通過(guò)逐步改變真核抗生素的濃度,得到高表達(dá)的混合克隆;
(1)G418最適濃度的確定,將狀態(tài)良好的293F細(xì)胞以0.5*106個(gè)/ml進(jìn)行稀釋后加入96孔板內(nèi),每個(gè)孔加入100μl細(xì)胞稀釋液,共加24個(gè)孔,將G418粉末(生工生物工程有限公司)配置成濃度為100mg/ml的儲(chǔ)液,96孔板內(nèi)分別加入G418,G418添加濃度為0、50μg/ml、100μg/ml、150μg/ml、200μg/ml、250μg/ml、300μg/ml、350μg/ml、400μg/ml、450μg/ml、500μg/ml、550μg/ml這12個(gè)濃度梯度,并做好平行對(duì)照,每日觀察細(xì)胞狀態(tài),對(duì)比不同G418濃度的細(xì)胞狀態(tài)與陰性細(xì)胞狀態(tài)之間的差別,14天后,濃度梯度為400μg/ml的孔內(nèi)細(xì)胞死亡率達(dá)50%,可確定對(duì)于該批細(xì)胞,G418的篩選濃度為400μg/ml,篩選時(shí)間為14天;
(2)將狀態(tài)良好、適于轉(zhuǎn)染的293F細(xì)胞稀釋到1.0-1.2*106個(gè)/ml,共20ml,取兩個(gè)滅菌后的1.5ml EP管,在管內(nèi)分別加入600μl的293Freestyle培養(yǎng)基(GIBCO公司),取質(zhì)粒20μg加入其中一個(gè)EP管內(nèi),標(biāo)記為質(zhì)?;旌衔?;取60μg聚醚酰亞胺(PEI)(廠商polysciences,濃度1mg/ml)加入另一個(gè)EP管內(nèi),標(biāo)記為PEI混合物,兩個(gè)EP管分別混勻后靜置5min,將PEI混合液加入質(zhì)?;旌弦褐校靹蚝箪o置20min,在靜置的過(guò)程中可輕輕晃動(dòng)EP管使混合更加充分,標(biāo)記為轉(zhuǎn)染混合物;將轉(zhuǎn)染混合物勻速均勻的滴加入待轉(zhuǎn)染細(xì)胞內(nèi),邊滴加邊成圓周運(yùn)動(dòng)晃動(dòng)待轉(zhuǎn)染細(xì)胞的細(xì)胞瓶,將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞放入溫度37℃、濕度≥70%、CO2濃度8%、轉(zhuǎn)速110rmp的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng);
(3)轉(zhuǎn)染過(guò)后的細(xì)胞液在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48小時(shí)后取樣進(jìn)行記數(shù),計(jì)算細(xì)胞成活率以及觀察細(xì)胞狀態(tài)。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞液稀釋到0.5*106個(gè)/ml,并分裝成4瓶,分別加入300μg/ml、400μg/ml、500μg/ml的G418、以及不添加G418的陰性,每隔48小時(shí)分別取樣進(jìn)行計(jì)數(shù)傳代,統(tǒng)計(jì)細(xì)胞存活率及觀察細(xì)胞狀態(tài),以0.5*106個(gè)/ml的密度進(jìn)行傳代,傳代過(guò)程中需要進(jìn)行換液,取所需體積母液放入15ml滅菌離心管中,以900-1100r/min的速度進(jìn)行離心,離心后去掉上清液加入293Freestyle培養(yǎng)基(GIBCO公司),并加入對(duì)應(yīng)濃度的G418,在篩選過(guò)程中如果出現(xiàn)細(xì)胞存活率很低,狀態(tài)較差的情況,可將G418濃度降低100μg/ml進(jìn)行篩選。
3、細(xì)胞株放大培養(yǎng)及培養(yǎng)條件的優(yōu)化;
14天后,穩(wěn)定細(xì)胞株篩選完畢,將篩選完畢的穩(wěn)定細(xì)胞株進(jìn)行放大,放大過(guò)程中保持G418濃度,放大后及時(shí)將篩選完畢的細(xì)胞株進(jìn)行凍存,將穩(wěn)定細(xì)胞株放到所需的體積。將放大后的穩(wěn)定細(xì)胞株的細(xì)胞液在溫度37℃、濕度≥70%、CO2濃度8%、轉(zhuǎn)速110rmp的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)72小時(shí),然后轉(zhuǎn)移至溫度34℃、濕度≥70%、CO2濃度8%、轉(zhuǎn)速 110rmp的低溫細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),在培養(yǎng)第72h和120h時(shí)取細(xì)胞液進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)及計(jì)算細(xì)胞存活率,然后加入配置好的葡萄糖溶液(SIGMA,儲(chǔ)液濃度200mg/L)加入細(xì)胞液內(nèi),工作濃度為1mg/L;細(xì)胞液培養(yǎng)至7天時(shí),取樣進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)及計(jì)算存活率,將細(xì)胞液以3500r/min的速度進(jìn)行離心,取上清液進(jìn)行純化。
4、純化;
(1)1L細(xì)胞上清液中加入11.688g固體NaCl至濃度為0.2mol/L,12000rpm下離心20min,取上清,離心上清液用0.22μm濾器過(guò)濾除菌、除雜質(zhì),使樣品充分澄清;
(2)Ni Sepharose 6Fast Flow(FF)column捕獲,選用GE品牌Ni Sepharose 6Fast Flow(FF)column,規(guī)格26mm*20mm,連接上AKTA Purification,正確運(yùn)行系統(tǒng);使用5CV的0.2mol/L NaOH沖洗層析系統(tǒng),浸泡3h進(jìn)行內(nèi)毒素滅活,然后用至少10CV去熱源水沖洗層析系統(tǒng)至中性;使用5CV的控?zé)嵩?.2mol/L NiSO4充分沖洗層析系統(tǒng),以活化層析介質(zhì),然后用5CV去熱源水沖洗層析系統(tǒng)將游離的NiSO4沖洗干凈;使用5CV平衡溶液 1(20mmol/L聚丁烯(PB)、200mmol/L NaCl溶于水,pH 7.4)充分沖洗層析系統(tǒng),然后將預(yù)處理后的樣品以5ml/min的流速進(jìn)行上樣,上樣完成后再用5CV平衡溶液1充分沖洗層析系統(tǒng);使用3CV平衡溶液1和洗脫溶液1(20mmol/LPB、200mmol/LNaCl、500mmol/LImidazole溶于水,pH7.4),采用步級(jí)洗脫方式(分三步:E20、E50、E500)純化目標(biāo)蛋白,結(jié)果如圖1所示,泳道1:蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn);泳道2:上樣;泳道3:流穿;泳道4:20mmol/L咪唑洗脫;泳道5:50mmol/L咪唑洗脫;泳道6:500mmol/L咪唑洗脫;泳道7:500mmol/L咪唑洗脫;
(3)取泳道4和泳道5,合并后進(jìn)行分子篩精細(xì)純化,Superdex200精細(xì)純化,選用GE品牌Superdex 200,規(guī)格26mm*600mm,連接上AKTA Purification,正確運(yùn)行系統(tǒng);使用3CV的控?zé)嵩此浞譀_洗層析系統(tǒng),將層析系統(tǒng)沖洗干凈;使用3CV平衡緩沖液充分沖洗層析系統(tǒng),然后將捕獲回收的樣品以2ml/min的流速進(jìn)行上樣,上樣完成后再用3CV平衡緩沖液洗脫;根據(jù)純化圖譜接收樣品餾分;合并餾分,100倍透析至保存體系(保存溶液:20mmol/L PB、150mmol/L NaCl溶于水,pH7.4),純化出的蛋白樣品純度達(dá)95%以上,如圖2所示,泳道1:還原;泳道2:非還原;泳道3:蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)上述得到的SLAMF6蛋白活性測(cè)定:
PBMC細(xì)胞(近岸蛋白)計(jì)數(shù),用GT-T551培養(yǎng)基(10%FBS)購(gòu)于北京同立海源生物公司,調(diào)節(jié)細(xì)胞密度為10*106/ml,向24孔板中加入100μl細(xì)胞液。將稀釋好的樣品加入到24孔板中,最后用GT-T551培養(yǎng)基(10%FBS)將體積補(bǔ)到500μl,37℃,培養(yǎng)3天。收集細(xì)胞,850rpm×5min,用GT-T551培養(yǎng)基(10%FBS)調(diào)節(jié)細(xì)胞密度為1×106/ml。包板,用Anti-CD3(近岸蛋白)包板,濃度為5μg/ml,100μl/孔,37℃,培養(yǎng)2h。用PBS(1×)洗板2次,加入第3步處理好的細(xì)胞,100μl/孔。37℃過(guò)夜孵育。收集上清液,用ELISA試劑盒(博士德生物公司)檢測(cè)IFN-γ的量。經(jīng)測(cè)定,SLAMF6蛋白具有很好的生物學(xué)活性,如圖3所示,泳道1:SLAMF6處理的細(xì)胞;泳道2:非SLAMF6處理的細(xì)胞。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,并不用于限制本發(fā)明,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變型,這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。