ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ РЕФОЛДИНГА РЕКОМБИНАНТНОГО БЕЛКА OMP19 BRUCELLA SPP.

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 (додецил сульфат натрия – полиакриламидный гель) 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.

1. Pappas 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.

2. 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.

3. Baneyx F., Mujacic M. Recombinant protein folding and misfolding in Escherichia coli // Nature Biotechnology. – 2004. – Vol. 22, No. 11. – P. 1399-1408.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. Wingfield P.T. Protein purification and characterization. In: Current Protocols in Protein Science. Hoboken: Wiley; 2024.

8. Wingfield P. T. Protein purification and refolding // Current Protocols in Protein Science. – Hoboken: Wiley, 2024.

9. Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. – 1970. – Vol. 227. – P. 680-685.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. Lee J.M., Hammarén H.M., Savitski M.M., Baek S.H. Control of protein stability by posttranslational modifications // Nature Communications. – 2023. – Vol. 14. – Art. 201. DOI: 10.1038/s41467-023-35795-8.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.