350 rub
Journal №1 for 2012 г.
Article in number:
Peculiarities in Use of Microorganisms Productive of Biologically Active Substances
Authors:
Z.K. Nikitina, V.A. Bykov
Abstract:
The review uses date obtained by the authors and available in the literature to discuss peculiarities of manipulation with microorganisms productive of biologically active substances. The main directions in selection, production gain and optimization of cultivation and conservation conditions are analyzed with deuteromyces, secreting keratinases and collagenases, and recombinant strains of Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae, synthesizing epidermal growth factor (EGF), as an example. Methods of keratin-containing substrates based on human hair and rat tails epidermis obtaning were developed. Micromycetes were screened with application ofl these substrates as the source of carbon for synthesis of extracellular keratinases. The highest index of keratin lysis, growth rate, the highest keratinolitic activity of culture media were found for Сladosporium sphaerospermum and Penicillum citrinum. The perspective keratinases obtaining technology from Cl. sphaerospermum and P. citrinum was developed. EGF is a promising drug for therapy. Its production from natural sources is limited by the insufficient available. The present paper discusses the feasibility for production of recombinant EGF by various microorganisms and expression systems. E. coli recombinant strain produced EGF biological properties were studied in different cultivation conditions and following results were shown: LB medium stimulates cell growth and mass better then M9 medium; IPTG inductor application procedure was developed; inductor optimal concentration was also found. S. cerevisiae recombinant strains produced EGF biological properties were studied in different cultivation conditions and optimal composition of growths medium was developed. It was found that collagen was induced synthesis of collagenolytic enzymes by deuteromycetes. It is shown that the reseedings lead to reduction of the share of plasmid cells, the growth rate and productivity of the recombinant strains E. coli. Storage at a temperature of liquid nitrogen they made it possible to preserve plasmid cells and secure the stability of biosynthetic properties. It was found that increase number passage and storage on medium with collagen increased collagenolytic activity of Aspergillus flavus.
Pages: 75-81
References
  1. Прищеп Т.П., Чучалин В.С., Зайков К.Л., Михайлова Л.К., Белова Л.С. Основы фармацевтической биотехнологии. М.: Феникс, Издательство НТЛ. 2006. 256 с.
  2. Клунова С.М., Егорова Т.А., Живухина Е.А. Биотехнология. М.: Академия. 2010. 256 с.
  3. Сазыкин Ю.О., Орехов С.Н., Чекалина И.И. Биотехнология. М.: Академия. 2008. 254 с.
  4. Томашевич М.С., Никитина З.К., Быков В.А. Компьютерное моделирование аппликационных лекарственных средств на основе эпидермального фактора роста // Тезисы докладов XI Российского национального конгресса «Человек и лекарство». 2004. С. 842-843.
  5. Томашевич М.С., Быков В.А. Разработка аппликационных лекарственных средств с ранозаживляющим действием // Тезисы докладов XII Российского национального конгресса «Человек и лекарство». 2005. С. 713-714.
  6. Гордонова И.К., Никитина З.К. Технология получения лекарственных средств на основе кератиназ, секретируемых микроорганизмами // Тезисы докладов XVIII Российского национального конгресса «Человек и лекарство». 2011. С. 502.
  7. Яковлева М.Б., Никитина З.К. Коллагеназы дейтеромицетов, как основа для создания новых лекарственных средств // Тезисы докладов XVIII Российского национального конгресса «Человек и лекарство». 2011. 512 с.
  8. Чекмарева И.А., Втюрин Б.В., Адамян А.А., Добыш С.В., Захарова О.А., Васильев А.В., Килимчук Л.Е. Специфическое влияние эпидермального фактора роста, иммобилизованного в раневое покрытие с растворимым коллагеном, на заживление ран // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2000. Т. 129. С. 465-469.
  9. Иванов А.А., Федоров Д.Н., Васильев А.В., Ходжабекян Г.В., Ивашкин А.Н. Роль EGF-стимулированного эпидермиса в регуляции заживления ран // Архив патологии. 2002. № 1. С. 11-14.
  10. Смирнов С.В., Киселев И.В., Роговая О.С., Васильев А.В., Терских В.В. Восстановление кожного покрова путем трансплантации выращенных кератиноцитов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2003. Т. 135. С. 711-713.
  11. Чекмарква И.А., Втюрин Б.В., Адамян А.А., Захарова О.А., Добыш С.В. Электронно-радиоавтографическое исследование дифференцированного влияния биологически активных раневых покрытий на процессы регенерации // Архив патологии. 2004. № 3. С.19-23.
  12. Гордонова И.К., Дмитриев Г.В., Никитина З.К. Поиск микрооргнаизмов - продуцентов кератиназ // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2007. № 4. С. 11-15.
  13. Ленинджер А. Основы биохимии. М.: Мир. 1985. Т. 1. С. 167176.
  14. Гордонова И.К., Никитина З.К., Зон Х.Ч., Томашевич С.В., Быков В.А. Изучение протеолитических свойств дейтеромицетов на модифицированных и немодифицированных кератинсодержащих субстратах // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2009. № 1. С. 19-24.
  15. Gupta R., Ramnani P. Microbial keratinases and their prospective applications an overview // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. V. 70. № 1. Р. 21-33.
  16. Foroughi F., Reshavarz T., Evans C.S. The specificities of proteases for use in leather manufacture // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2006. V. 81. № 3. P. 257-261.
  17. Никитина З.К., Гордонова И.К. Некоторые свойства кератинолитического фермента, секретируемого Cladosporium sphaerospermum // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2011. № 5. С. 36-40.
  18. Лобанова В.В. Возможность получения эпидермального фактора роста в различных системах экспрессии генов // Биотехнология. 1997. № 5. С. 3-9.
  19. Гордонова И.К., Вещикова Е.В., Никитина З.К., Томашевич М.С., Быков В.А. Влияние условий культивирования на скорость роста и секретирующую способность рекомбинантных штаммов E.сoli - продуцентов чЭФР // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2004. № 8-9. С. 40-44.
  20. Вещикова Е.В., Никитина З.К. Оптимизация состава питательной среды для рекомбинантных штаммов Saccharomyces ctrevisiae - продуцентов чЭФР // «Биомедицинские технологии». Труды межведомственного научно-исследовательского и учебно-методического Центра биомедицинских технологий. 2000. № 22. С. 66-71.
  21. Сухосырова Е.А., Никитина З.К., Яковлева М.Б., Быков В.А. Характеристика коллагенолитических ферментов, секретируемых дейтеромицетом Aspergillus flavus // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2003. Т. 135. С. 526-530.
  22. Гордонова И.К., Никитина З.К., Томашевич М.С., Быков В.А. Влияние различных условий хранения на жизнеспособность и продуктивность рекомбинантного штамма Escherichia coli - продуцента чЭФР // «Биомедицинские технологии» Материалы IV Всероссийской научной конференции «Биомедицинские технологии». 2006. № 24. С. 293-300.
  23. Сухосырова Е.А., Яковлева М.Б., Никтина З.К., Быков В.А. Секреция коллагенолитических ферментов некоторыми видами дейтеромицетов // Технологии живых систем. 2007. Т. 4. С. 29-33.
  24. Сухосырова Е.А., Никитина З.К., Яковлева М.Б. Выделение, очистка и некоторые свойства коллагенолитических ферментов, секретируемых Aspergillus flavus // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2008. № 2. С. 9-12.