biobБиобезопасность и БиотехнологияBiosafety and Biotechnology2707-72412957-5702Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасностиbiob-239Research ArticleМЕДИЦИНСКАЯ И ВЕТЕРИНАРНАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯMEDICAL AND VETERINARY BIOTECHNOLOGYОптимизация условий диализа рекомбинантного белка Omp-19 Brucella spp.ӘділоваГауһар Сәтқызы

Младший научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии и генной инженерии

g.adilova@biosafety.kzТОО «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» пгт. Гвардейский, Казахстан.Russian Federation202630062026126239Copyright © Әділова Г.С., 20262026Әділова Г.С.Әділова Г.С.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.biosafety.kz/jour/article/view/239

Рекомбинантный белок Omp19 Brucella spp. рассматривается как перспективный антиген для разработки диагностических тест-систем и иммунобиологических препаратов, однако получение его растворимой формы остаётся актуальной задачей. Целью настоящего исследования являлась оптимизация условий диализа рекомбинантного белка Omp19 после очистки методом ионно-обменной хроматографии.

Диализ проводили последовательно в нескольких буферных системах с различным составом солей и стабилизирующих компонентов. Эффективность диализа и растворимость белка оценивали методом ДСН-ПААГ с анализом надосадочных и осадочных фракций при различных температурных режимах хранения. Результаты показали, что при использовании буферов 1-4 рекомбинантный белок преимущественно переходил в нерастворимую форму и обнаруживался в осадке. Для повышения растворимости белка была проведена оптимизация концентрации L-аргинина в составе диализного буфера. Установлено, что применение буфера, содержащего 880 мМ L-аргинина, обеспечивало сохранение белка в растворимой фракции и предотвращало образование видимого осадка.

Полученные результаты позволяют рекомендовать использование 880 мМ L-аргинина для стабилизации рекомбинантного белка Omp19 на этапах очистки и хранения, что имеет практическое значение для дальнейшего применения белка в диагностических и биотехнологических исследованиях.

Brucella sppOmp19рекомбинантный белокдиализДСН-ПААГ.ТОО «Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности» пгт. Гвардейский, Казахстан.ReferencesPappas G., Papadimitriou P., Akritidis N., Christou L., Tsianos E. V. The new global map of human brucellosis // Lancet Infectious Diseases. – 2006. – Vol. 6, No. 2. – P. 91-99.Pappas G., Papadimitriou P., Akritidis N., Christou L., Tsianos E. V. A new global map of human brucellosis // Infectious diseases Lancet. – 2006. – Volume 6, No. 2. – pp. 91-99.Tibor A., Weynants V., Denoel P., Schmitt D., van Broeck J., Letesson J. J. Outer membrane proteins Omp10, Omp16 and Omp19 of Brucella spp. are lipoproteins // Infection and Immunity. – 1999. – Vol. 67, No. 9. – P. 4960-4962.Tibor A., Veinants V., Denoel P., Schmitt D., van Brook J.., Letesson J. J. Outer membrane proteins Omp10, Omp16 and Omp19 Brucella spp. they are lipoproteins // Infection and immunity. 1999. Volume 67, No. 9. pp. 4960-4962.Baneyx F., Mujacic M. Recombinant protein folding and misfolding in Escherichia coli // Nature Biotechnology. – 2004. – Vol. 22, No. 11. – P. 1399-1408.Baneyks F., Mujacic M. Folding and misfolding of recombinant proteins in Escherichia coli // Nature Biotechnology. - 2004. – Volume 22, No. 11. – pp. 1399-1408.Arakawa T., Tsumoto K. The effects of arginine on protein folding and aggregation // Biochemical and Biophysical Research Communications. – 2003. – Vol. 304, No. 1. – P. 148-152.Arakawa T., Tsumoto K. The effect of arginine on protein coagulation and aggregation // Reports on biochemical and biophysical studies. 2003. Vol. 304, No. 1. pp. 148-152.Bulashev A.K., Akibekov O.S., Syzdykova A.A. et al. Use of recombinant Brucella outer membrane proteins for serological diagnosis of brucellosis // Veterinary World. – 2020. – Vol. 13, No. 7. – P. 1439-1447.Bulashev A.K., Akibekov O.S., Syzdykova A.A. and others. The use of recombinant proteins of the brucella outer membrane for the serological diagnosis of brucellosis // The world of veterinary medicine. – 2020. – Volume 13, No. 7. – pp. 1439-1447.Булашев А.К., Акибеков О.С., Сыздыкова А.А. и др. Использование рекомбинантных белков Brucella для серодиагностики бруцеллёза крупного рогатого скота // Вестник Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. – 2020. – № 2. – С. 45-52.Bulashev A.K., Akibekov O.S., Syzdykova A.A. and others. The use of recombinant brucella proteins for the serodiagnosis of bovine brucellosis // Bulletin of the Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin. 2020. No. 2. pp. 45-52.Wingfield P.T. Protein purification and characterization. In: Current Protocols in Protein Science. Hoboken: Wiley; 2024.Wingfield P.T. Purification and characterization of proteins. Q: Modern protocols in protein science. Hoboken: Wiley; 2024.Wingfield P. T. Protein purification and refolding // Current Protocols in Protein Science. – Hoboken: Wiley, 2024.Wingfield P. T. Protein purification and refolding // Modern protocols in protein science. – Hoboken: Wiley, 2024.Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. – 1970. – Vol. 227. – P. 680-685.Lemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. – 1970. – Volume 227. – pp. 680-685.Kurien B.T., Scofield R.H. SDS-PAGE. In: Protein Electrophoresis: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology. New York: Humana Press; 2023. P. 45-58.Kurien B.T., Schofield R.H. SDS-PAGE. In: Protein electrophoresis: methods and protocols. Methods in molecular biology. New York: Humana Press; 2023. pp. 45-58.Neuhoff V., Arold N., Taube D., Ehrhardt W. Improved staining of proteins in polyacrylamide gels including isoelectric focusing gels with clear background at nanogram sensitivity using Coomassie Brilliant Blue G-250 and R-250 // Electrophoresis. – 1988. – Vol. 9, No. 6. – P. 255-262.Neuhoff V., Arold N., Taube D., Erhardt V. Improved protein staining in polyacrylamide gels, including isoelectric focusing gels with a clear background, with nanogram sensitivity using Coomassie Brilliant Blue G-250 and R-250 // Electrophoresis. - 1988. – Volume 9, No. 6. – pp. 255-262.Rahban M., Ahmad F., Piatyszek M.A., Haertlé T., Saso L., Saboury A.A. Stabilization challenges and aggregation in protein-based therapeutics in the pharmaceutical industry // RSC Advances. – 2023. – Vol. 13. – P. 35947-35963. DOI:10.1039/D3RA06476J.Rahban M., Ahmad F., Pyatishek M.A., Hertle T., Saso L., Saburi A.A. Problems of stabilization and aggregation in protein-based therapy in the pharmaceutical industry // RSC Advances. – 2023. – Vol. 13. – pp. 35947-35963. DOI:10.1039/D3RA06476J.Lee J.M., Hammarén H.M., Savitski M.M., Baek S.H. Control of protein stability by post-translational modifications // Nature Communications. – 2023. – Vol. 14. – Art. 201. DOI:10.1038/s41467-023-35795-8.Lee J.M., Hammaren H.M., Savitsky M.M., Beck S.H. Control of protein stability using posttranslational modifications // Nature Communications. – 2023. – Volume 14. – Article 201. DOI:10.1038/s41467-023-35795-8 .Tibor A., Decelle B., Letesson J.J. Outer membrane proteins Omp10, Omp16, and Omp19 of Brucella spp. are lipoproteins // Infection and Immunity. 1999. Vol. 67, No. 9. P. 4960-4962. DOI:10.1128/IAI.67.9.4960-4962.1999.Tibor A., Decell B., Letesson J.J. Proteins of the outer membrane Omp10, Omp16 and Omp19 Brucella spp. they are lipoproteins // Infection and immunity. 1999. Volume 67, No. 9. pp. 4960-4962. DOI:10.1128/IAI.67.9.4960-4962.1999.Golchin M., Etemadi J., Moazeni Jula G. et al. Serodiagnosis of human brucellosis by an indirect ELISA test using recombinant outer membrane protein 19 kDa (rOMP19) as an antigen // BMC Biotechnology. 2023. Vol. 23. Art. 46. DOI: 10.1186/s12896-023-00817-2.Golchin M., Etemadi J., Moazeni Jula G. and others. Serodiagnostics of human brucellosis by indirect enzyme immunoassay using a 19 kDa recombinant outer membrane protein (rOMP19) as an antigen // BMC Biotechnology. 2023. Vol. 23. Art. 46. DOI: 10.1186/s12896-023-00817-2 .Zhang Y., Wang X., Li Y. et al. Optimizing ovine brucellosis serodiagnosis: evaluation of recombinant Brucella antigens and multi-antigen combinations for iELISA // Frontiers in Veterinary Science. 2026. Vol. 13. Art. 1775573.Zhang Yu., Wang H., Li Yu. et al. Optimization of sheep brucellosis serodiagnostics: evaluation of recombinant brucella antigens and multiantigen combinations for iELISA // Frontiers of Veterinary Science. 2026. Volume 13. Article 1775573.Ren S. Effects of arginine in therapeutic protein formulations: a decade review and perspectives // Antibody Therapeutics. 2023. Vol. 6, No. 4. P. 265–276. DOI: 10.1093/abt/tbad022.Ren S. Effects of arginine in therapeutic protein preparations: a ten-year review and prospects // Antibody therapy. 2023. Volume 6, No. 4. pp. 265-276. DOI: 10.1093/abt/tbad022.Gupta M.N., Uversky V.N. Biological importance of arginine: a comprehensive review of the roles in structure, disorder, and functionality of peptides and proteins // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 257. Art. 128646. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.128646.Gupta M.N., Uversky V.N. The biological significance of arginine: a comprehensive review of its role in the structure, disorder and functionality of peptides and proteins // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Volume 257. Article 128646. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.128646.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.