microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2015-4-100-102microbe-275Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЯ, ИММУНОЛОГИЯBIOTECHNOLOGY, IMMUNOLOGYСовершенствование технологии получения В-субъединицы холерного токсинаImprovement of Technology of Cholera Toxin B-Subunit ProductionКомиссаровА. В.KomissarovA. V.rusrapi@microbe.ruЕреминС. А.EreminS. A.rusrapi@microbe.ruВолохО. А.VolokhO. A.rusrapi@microbe.ruГромоваО. В.GromovaO. V.rusrapi@microbe.ruАлешинаЮ. А.AleshinaYu. A.rusrapi@microbe.ruКузнецоваЕ. М.KuznetsovaE. M.rusrapi@microbe.ruАвдееваН. Г.AvdeevaN. G.rusrapi@microbe.ruЛивановаЛ. Ф.LivanovaL. F.rusrapi@microbe.ruНикифоровА. К.NikiforovA. K.rusrapi@microbe.ruРоссийский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”Russian Federation20152012201504100102Copyright © Комиссаров А.В., Еремин С.А., Волох О.А., Громова О.В., Алешина Ю.А., Кузнецова Е.М., Авдеева Н.Г., Ливанова Л.Ф., Никифоров А.К., 20152015Комиссаров А.В., Еремин С.А., Волох О.А., Громова О.В., Алешина Ю.А., Кузнецова Е.М., Авдеева Н.Г., Ливанова Л.Ф., Никифоров А.К.Komissarov A.V., Eremin S.A., Volokh O.A., Gromova O.V., Aleshina Y.A., Kuznetsova E.M., Avdeeva N.G., Livanova L.F., Nikiforov A.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/275

В статье рассмотрено внедрение современных фильтрационных технологий для масштабированного получения В-субъединицы холерного токсина, продуцируемой рекомбинантным штаммом Vibrio cholerae non O1 КМ93. Проведен выбор оптимального типа микро- и ультрафильтрационных мембран для использования в технологическом процессе. Исследованы свойства В-субъединицы холерного токсина, полученного по разработанной технологии. Разработанный способ масштабированного получения В-субъединицы холерного токсина делает процесс более технологичным за счет внедрения метода тангенциальной микро- и ультрафильтрации на этапах его очистки и концентрирования позволяет исключить трудоемкие операции хроматографической очистки и сохранить свойства В-субъединицы. Проведенные исследования позволяют получать В-субъединицу холерного токсина в производственных условиях с характеристиками, аналогичными при разработке технологии, и использовать ее в качестве компонента холерной химической вакцины.

Consideration is given to implementation of state-of-the-art filtration technologies for up-scaled manufacturing of cholera toxin B-subunit, produced by recombinant Vibrio cholerae non O1 KM93 strain. Selected are micro- and ultra-filtration membranes to be incorporated into manufacturing method. Investigated are the properties of cholera toxin B-subunit, obtained applying the pilot technology. The engineered method for up-scaled manufacturing of cholera toxin B-subunit makes the procedure easier-to-maintain due to tangential micro- and ultra-filtration, performed at the stage of purification and concentration. It excludes labor-consuming chromatographic purification, while retaining B-subunit properties. The studies undertaken make it possible to manufacture cholera toxin B-subunit with the same characteristics as in the case of the pilot technology, but under production conditions, and use it as a component for chemical cholera vaccine.

В-субъединица холерного токсинатангенциальная фильтрациясвойстваcholera toxin B-subunittangential filtrationpropertiesReferencesБрахт К., Каталевский Е.Е., Савельева С.П. Фильтрация кросс-флоу. Фармацевтические технологии и упаковка. 2009; 6:47-51.Brakht K., Katalevsky E.E., Savel’eva S.P. [Cross-flow filtration]. Farmatsevt. Tekhnol. Upakovka. 2009; 6:47–51.Захарова Т.Л., Ливанова Л.Ф., Заднова С.П., Смирнова Н.И. Получение очищенной В-субъединицы холерного токсина из рекомбинантного штамма Vibrio cholerae. Биотехнология. 2003; 5:53-56.Zakharova T.L., Livanova L.F., Zadnova S.P., Smirnova N.I. [Production of purified cholera toxin B-subunit from recombinant Vibrio cholerae strain]. Biotekhnologia. 2003; 5:53–6.Захарова Т.Л., Киреев М.Н., Ливанова Л.Ф., Заднова С.П., Смирнова Н.И. Способ получения очищенной В-субъединицы холерного токсина из рекомбинантного штамма Vibrio cholerae. Патент 2456996 РФ, опубл. 27.07.2012 г. Бюл. № 21.Zakharova T.L., Kireev M.N., Livanova L.F., Zadnova S.P., Smirnova N.I. [Method for the production of purified cholera toxin B-subunit from recombinant Vibrio cholerae strain]. RF Patent 2456996, 27.07.2012.Ильина Т.С., Смирнов Г.Б., Смирнова Н.И., Ливанова Л.Ф. Рекомбинантная плазмидная ДНК pIEM3, кодирующая синтез В-субъединицы холерного токсина, способ ее конструирования и штамм бактерий Vibrio cholerae - продуцент В-субъединицы холерного токсина. Авторское свидетельство 1505022 СССР, опубл. 15.10.1991 г. Бюл. № 28.Il’ina T.S., Smirnov G.B., Smirnova N.I., Livanova L.F. [Recombinant plasmid pIEM3 DNA, encoding cholera toxin B-subunit synthesis, method for its construction and Vibrio cholerae strain – producer of cholera toxin B-subunit]. USSR Certificate of Authorship 1505022. 15.10.1991.Клюева С.Н., Щуковская Т.Н., Шмелькова Т.П., Кравцов А.Л., Бугоркова С.А., Смирнова Н.И., Волох О.А., Захарова Т.Л., Белякова Н.И., Еремин С.А., Никифоров А.К. Иммунобиологическая характеристика В-субъединицы холерного токсина. Пробл. особо опасных инф. 2012; 3(113):67-70.Klyueva S.N., Shchukovskaya T.N., Shmel’kova T.P., Kravtsov A.L., Bugorkova S.A., Smirnova N.I., Volokh O.A., Zakharova T.L., Belyakova N.I., Eremin S.A., Nikiforov A.K. [Immunobiological characteristics of cholera toxin B-subunit]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2012; 3(113):67–70.Комиссаров А.В., Еремин С.А., Ульянов А.Ю., Алешина Ю.А., Никифоров А.К., Васин Ю.Г., Клокова О.Д., Белякова Н.И. Разработка экспериментальной технологии концентрирования протективных антигенов штамма Vibrio cholerae 569В Инаба методом тангенциальной ультрафильтрации. Пробл. особо опасных инф. 2011; 3(109):75-7.Komissarov A.V., Eremin S.A., Ul`yanov A.Yu., Aleshina Yu.A., Nikiforov A.K., Vasin Yu.G., Klokova O.D., Belyakova N.I. [Development of the experimental technology for protective antigens of Vibrio cholerae 569B Inaba concentration by means of tangential ultrafiltration]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2011; 3(109):75–7.Комиссаров А.В., Еремин С.А., Алешина Ю.А., Васин Ю.Г., Клокова О.Д., Белякова Н.И. Экспериментальная оценка использования метода ультрафильтрации по принципу «кросс-флоу» для концентрирования О-антигена в производстве холерной бивалентной химической вакцины. Пробл. особо опасных инф. 2011; 2(108):83-6.Komissarov A.V., Eremin S.A., Aleshina Yu.A., Vasin Yu.G., Klokova O.D., Beliakova N.I. [Experimental evaluation of application of “cross-flow” ultrafiltration method for O-antigen concentrating in cholera chemical bivalent vaccine production]. Probl. Osobo Opasn. Infek. 2011; 2(108):83–6.Смирнова Н.И., Крепостнова И М., Ливанова Л.Ф., Заднова С.П., Еремин С.А., Ильина Т.С. Авирулентный штамм Vibrio cholerae - продуцент B-субъединицы холерного токсина: получение и молекулярно-генетический анализ. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2007; 4:7-13.Smirnova N.I., Krepostnova I.M., Livanova L.F., Zadnova S.P., Eremin S.A., Il’ina T.S. [Avirulent Vibrio cholerae strain – producer of cholera toxin B-subunit: engineering and molecular-genetic analysis]. Mol. Genet. Mikrobiol. Virusol. 2007; 4:7–13.Arockiasamy A., Krishnaswamy S. Purification of integral outer-membrane protein OmpC, a surface antigen from Salmonella typhi for structure-function studies: a method applicable to enterobacterial major outer-membrane protein. Anal. Biochem. 2000; 283(1):64-70.Arockiasamy A., Krishnaswamy S. Purification of integral outermembrane protein OmpC, a surface antigen from Salmonella typhi for structure-function studies: a method applicable to enterobacterial major outermembrane protein. Anal. Biochem. 2000; 283(1):64–70.Barrett P., Mundt W., Kistner O., Howard M. Vero cell platform in vaccine production: moving towards cell culture-based viral vaccines. Expert. Rev. Vaccines. 2009; 8:607-18.Barrett P., Mundt W., Kistner O., Howard M. Vero cell platform in vaccine production: moving towards cell culture-based viral vaccines. Expert. Rev. Vaccines. 2009; 8:607–18.Cholera vaccines: WHO position paper. Wkly Epidemiol Rec. 2010; 85(13):117-28.Cholera vaccines: WHO position paper. Wkly Epidemiol Rec. 2010; 85(13):117–28.Laemmli U.K. Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4. Nature. 1970; 227:680-5.Laemmli U.K. Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4. Nature. 1970; 227:680–5.Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951; 193:265-75.Lowry O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951; 193:265–75.Svennerholm A.M., Holmgren J. Identification of Escherichia coli heat-labile enterotoxin by means of a ganglioside immunosorbent assay (GM1-ELISA) procedure. Curr. Microbiol. 1978; 1:19-23.Svennerholm A.M., Holmgren J. Identification of Escherichia coli heat-labile enterotoxin by means of a ganglioside immunosorbent assay (GM1-ELISA) procedure. Curr. Microbiol. 1978; 1:19–23.

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