Russian Journal of AllergyRussian Journal of AllergyРоссийский Аллергологический Журнал1810-88302686-682XPublishing House ABV Press61510.36691/RJA615ArticlesСтатьиResearch ArticlePRODUCTION OF BETULA PENDULA POLLEN Bet v 2 ALLERGEN WITH IMMUNOREGULATORY SIGNALS AND ITS RECOGNITION BY IgE ANTIBODIESПОЛУЧЕНИЕ АЛЛЕРГЕНА Bet v 2 ПЫЛЬЦЫ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ С ИММУНОРЕГУЛЯТОРНЫМИ СИГНАЛАМИ И ЕГО УЗНАВАНИЕ IgE АНТИТЕЛАМИRyabovaN LРябоваН ЛKuzmenkoY VКузьменкоЮ ВTyutyaevaV VТютяеваБ БAndreevI VАндреевИ БSankovM NСанковМ НStarodubovaE SСтародубоваЕ СPreobrazhenskayaO VПреображенскаяО БMartynovA IМартыновАлександр Игоревичmedimm@mail.ruKarpovV LКарповБ ЛInstitute of ImmunologyФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА РоссииFederal State-financed Institution of Science «Institute of Molecular Biology V.A. Engelhardt, Academy of SciencesФГБУН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН15022013101NO1 (2013)№1 (2013)424610032020Copyright ©; 2013, Pharmarus Print MediaCopyright ©; 2013, Фармарус Принт Медиа2013Pharmarus Print MediaФармарус Принт Медиаhttps://rusalljournal.ru/raj/article/view/615

Background. Creation of recombinant proteins, containing profilin and signal peptides which provide proteasomal and lysosomal degradation pathways of proteins. Materials and methods. Plasmid pET-Bet v 2, encoding Bet v 2 allergen, was used as a base vector. Two signal peptides: C-terminal fragment of ornithine decarboxylase (ODCsig) and N-terminal fragment of human invariant chain (Ii) — were cloned into this vector. Recombinant proteins were produced in BL21 (DE3) strain of E. coli. The recombinant protein was purified using NiNTA agarose. Immunological specificity of the recombinant proteins was estimated by means of immune-enzyme methods using sera of patients suffering from birch pollen allergy. Results. Bet v 2 allergen (profilin) of Betula pendula pollen was modified by immunoregulatory peptides in order to change the IgE/IgG response ratio. Ornithine decarboxylase proteasome degradation signal was used to enhance the Th1 response and human invariant chain signal directed to lysosomes was used in order to enhance Th2 response. The production system of recombinant allergen Bet v 2 preparation suitable for immunological tests was developed. The produced highly purified chimeric proteins preparations bound IgE antibodies of allergic to birch pollen patients' sera efficiently. Conclusion. The new chimeric allergens based on Bet v 2 protein of Betula pendula pollen were created and isolated.

Цель. создание рекомбинантных белков, содержащих профилин и сигнальные пептиды, обеспечивающие протеасомный или лизосомный пути деградации белков. Материалы и методы. Б качестве базового вектора использовали плазмиду pET-Bet v 2, кодирующую аллерген Bet v 2. Б данный вектор клонировали два сигнальных пептида: C-концевой фрагмент орнитиндекарбоксилазы (ODCsig) и N-концевой фрагмент инвариантной цепи человека (Ii). Рекомбинантные белки нарабатывали в E. coli штамма BL21(DE3). Рекомбинантный белок очищали с использованием Ni-NTA агарозы. Оценку иммунологической специфичности рекомбинантных белков проводили иммуноферментным методом c использованием сывороток крови пациентов, страдающих аллергией на пыльцу березы. Результаты. Для изменения соотношения IgE/IgG ответа аллерген Bet v 2 (профилин) пыльцы березы повислой модифицирован иммунорегуляторными пептидами. Для усиления Тh1-ответа использован сигнал деградации на протеасоме орнитиндекарбоксилазы и для Тh2-ответа — сигнал направления в лизосомы инвариантной цепи человека. Разработана система по наработке препаратов рекомбинантного аллергена Bet v 2, пригодного для иммунологических тестов. Полученные высокоочищенные препараты химерных белков эффективно связывали антитела изотипа IgE сывороток крови больных с гиперчувствительностью к пыльце березы. Заключение. Были созданы и выделены новые химерные аллергены на основе белка Bet v 2 пыльцы березы повислой.

Betula pendulaBet v 2profilmimmunoregulatory signalsбереза повислаяBet v 2 профилиниммунорегуляторные сигналыGafvelin G., Parmley S., Neimert-Andersson T. et al. Hypoallergens for allergen-specific immunotherapy by directed molecular evolution of mite group 2 allergens. The Journal of biological chemistry. 2007, v. 9, p. 3778-3787.Leifert J.A., Rodriguez-Carreno М.Р., Rodriguez F. et al. Targeting plasmid-encoded proteins to the antigen presentation pathways. Immunol. Rev. 2004, v. 199, p. 40-53.Стародубова Е.С., Исагулянц М.Г., Карпов В.Л. Регуляция процессинга иммуногена: сигнальные последовательности и их использование для создания нового поколения ДНК-вакцин. Acta Naturae. 2010, № 1, c. 59-65.Sirvent S., Tordesillas L., Villalba М. et al. Pollen and plant food profilin allergens show equivalent IgE reactivity, Ann. Allergy Asthma Immunol. 2011, v. 106, p. 429-435.Стародубова Е.С., Исагулянц М.Г., Карпов В.Л. Искусственное увеличение скорости утилизации обратной транскриптазы ВИЧ-1 по протеасомному пути. Мол. биол. 2006, № 6, c. 983-989.Бызова Н.А., Сотников Д.В., Жердев А.В. и соавт. Иммунохроматографический анализ уровня специфического сывороточного IgE человека для диагностики аллергии на пыльцу тимофеевки луговой. Иммунология. 2010, № 1, c. 47-51.Braciale T.J., Morrison L.A., Sweetser М.T. et al. Antigen presentation pathways to class I and class II MHC-restricted T lymphocytes. Immunol. Rev. 1987, v. 98, p. 95-114.Ciechanover A. Intracellular protein degradation: from a vague idea thru the lysosome and the ubiquitin-proteasome system and onto human diseases and drug targeting. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2005, v. 6, p. 79-87.Murakami Y., Matsufuji S., Kameji T et al. Ornithine decarboxylase is degraded by the 26S proteasome without ubiquitination. Nature. 1992, v. 360, p. 597-599.Zhang М., Pickart С.М., Coffino P. Determinants of proteasome recognition of ornithine decarboxylase, a ubiquitin-independent substrate. EMBO J. 2003, v. 22, p. 1489-1496.Bakke O., Dobberstein B. MHC class II-associated invariant chain contains a sorting signal for endosomal compartments. Cell. 1990, v. 63, p. 707-716.Odorizzi C.G., Trowbridge I.S., Xue L. et al. Sorting signals in the MHC class II invariant chain cytoplasmic tail and transmembrane region determine trafficking to an endocytic processing compartment. J. Cell Biol. 1994, v. 126, p. 317-330.Wallner М., Himly М., Neubauer A. et al. The influence of recombinant production on the immunologic behavior of birch pollen isoallergens. PloS one. 2009, v. 4, p. 8457.