Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
ЦНИЛ
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 67-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2008 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (1,2 мб)
На сегодняшний день аллергические заболевания входят в число самых распространенных патологий человека, по последним данным ВОЗ существенную долю аллергических заболеваний составляет бронхиальная астма. Бронхиальная астма является сложным мультифакториальным заболеванием, этиология и патогенез которого складывается из многих генетических факторов и факторов окружающей среды. Из-за ухудшения экологической обстановки, а также из-за увеличения числа острых респираторных заболеваний происходит постоянный рост заболеваемости бронхиальной астмой не только в России, но и во всем мире [1]. Такое состояние дел побуждает к интенсивному изучению различных аспектов данного заболевания в клинике и эксперименте.
На данный момент установлено, что эозинофилы являются ключевыми клетками в развитии аллергического воспаления при бронхиальной астме. Эозинофилы инициируют позднюю фазу воспаления и тем самым приводят к развитию гиперреактивности и ремоделированию бронхов [2]. Также эозинофилы являются источником большого количества провоспалительных и токсических медиаторов, приводящих к повреждению тканей.
Медиаторы, влияющие на активность эозинофилов, исследуются относительно недавно. Наиболее значимым в развитии бронхиальной астмы медиатором является интерлейкин-5. Он обладает широким спектром биологических эффектов, играя ключевую роль в дифференцировке, созревании и активации эозинофилов при бронхиальной астме [3].
Эффекты интерлейкина-5 на эозинофилы опосредуются через его рецепторный аппарат – рецептор интерлейкина-5, который является мембранным гликопротеином и состоит из 2-х субъединиц: ?-субъединицы, отвечающей за специфичное связывание с интерлейкином-5, и ?-субъединицы, необходимой для внутриклеточного проведения сигнала. Альтернативный сплайсинг ?-субъединицы может приводить к образованию нескольких изоформ: мембраносвязанной или растворимой. Они опосредуют либо являются антагонистами активности интерлейкина-5 [4, 5], однако могут связывать интерлейкин-5 с достаточно высокой аффинностью. Таким образом, чтобы предотвратить воспаление при бронхиальной астме необходимо блокировать действие интерлейкина-5 на эозинофилы, то есть блокировать взаимодействие между ИЛ-5 и его клеточным рецептором. Одним из возможных подходов в блокировании эффектов интерлейкина-5 на клетки-мишени является использование растворимой формы рецептора к интерлейкину-5, которая способна образовывать комплекс с интерлейкином-5.
Цель данной работы заключается в том, чтобы получить растворимую форму рецептора к интерлейкину-5 с возможным применением ее в создании высокоэффективных фармакологических препаратов, направленных на лечение бронхиальной астмы.
Первоначально получили, а затем наработали необходимое для индукции рекомбинантного белка рецептора к интерлейкину-5 количество трансформированных клеток E. Coli штамма BL21(DE3), с плазмидой pET15b(+) со встроенным геном - RIL5?, кодирующим последовательность получаемого белка.
После наработки необходимого количества трансформированных клеток проводили индукцию рекомбинантного белка с помощью изопропил-?-D-тиогалактопиранозида. Результат проверили на контрольном белковом SDS-электрофорезе. Молекулярный вес индуцированного белка составил 36 кДа, что соответствовало ожидаемой массе. В ходе работы выяснилось, что белок рецептора к интерлейкину-5 в лизате клеток находится в нерастворимом состоянии – в тельцах включений. По результатам контрольного белкового SDS-электрофореза было определено, что наилучшая отмывка телец включения наблюдается при использовании буфера, содержащего 2 моль/л мочевины. Наиболее полное растворение рекомбинантного белка рецептора к интерлейкину-5 наблюдалось при содержании в буфере 8 моль/л мочевины.
Заключительным этапом в получении рекомбинантного белка рецептора к интерлейкину-5 была его очистка. Плазмидный вектор экспрессирует встроенную последовательность ДНК таким образом, что на N-конце рекомбинантного белка содержится фрагмент из шести гистидинов, который является аффинной мишенью для хроматографической очистки на металл-хелатном сорбенте Ni-NTA, иммобилизованном на агарозе. С использованием этого сорбента проведена аффинная очистка рекомбинантного белка рецептора к интерлейкину-5 человека из клеточного лизата штамма-продуцента E. Coli. При этом уровень очистки составил более 95%.
Полученный рекомбинантный белок проверяли Western-blot гибридизацией, в которой использовались иммунизированные к человеческому ИЛ-5Р моноклональные антитела мыши. Результат свидетельствовал о том, что эпитопы белка ИЛ-5Р представлены в антигенно-активном виде.
Список литературы:
1. Cookson, B. The alliance of genes and environment in asthma and allergy / B. Cookson // Nature. – 1999. – Vol. 402. – P. 5–11.
2. Lambrecht, B. N. Immunology of Eosinophilic Airway Inflammation: What the Animal Models Teach Us / B. N. Lambrecht, L. S. Van Rijt, H. Kuipers // Immunological Basis of Asthma. – 2003. – Vol. 174. – P. 365-408.
3. Kay, A. B. EosinophILs and interleukin-5: the debate continues / A. B. Kay, A. Menzies-Gow // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2003. – Vol. 167, № 12. – P. 1586-1587.
4. Interleukin 5 regulates the isoform expression of its own receptor ?-subunit / J. Tavernier, J. Van der Heyden, A. Verhee et al. // Blood. – 2000. - Vol. 95, № 5. – P. 1600-1607.
5. Molecular basis of the membrane-anchored and two soluble isoforms of the human interleukin-5 receptor subunit / J. Tavernier, T. Tuypens, G. Plaetinck et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. – 1992. – Vol. 89. – P. 7041-7045.
|