Взаимодействия рекомбинантного лактоферрина человека с дезоксирибонуклеиновыми кислотами

Изучена способность рекомбинантного лактоферрина человека (рчЛФ), выделенного в чистом виде из молока трансгенных коз, к неспецифическим взаимодействиям и к специфическому комплексообразованию с природной и синтетическими фрагментами ДНК с использованием интактного рчЛФ, содержащего в металлсвязывающем центре ион европия, обладающего долгоживущей флуоресценцией. В микропланшетной системе меченый рчЛФ взаимодействует с адсорбционно иммобилизованной общей двухцепочечной ДНК из тимуса теленка с Ка = 1,7  10⁶ M^–1. В этой же гетерофазной системе однои двухцепочечные (ds-) олигонуклеотиды со специфической (L) или неспецифической (S) последовательностями связываются в растворе с рчЛФ–Eu³⁺ и конкурентно ингибируют взаимодействие меченого белка с ДНК на твердой фазе. Ингибирующий эффект зависит от специфичности, структуры и длины нуклеотидной последовательности, уменьшаясь в ряду: ds-L₂₅ > ds-S₅₀ > ds-S₂₁₅ > ds-S₁₈₀ > ds-S₁₁₅ > L₂₅ > S₅₀. В другой системе на твердой фазе, покрытой биотинсвязывающим белком стрептавидином, иммобилизовались биотинилированные через длинный подвижный линкер специфический (ds-L₂₅) и неспецифический (ds-S₅₀) олигонуклеотиды. Сродство рчЛФ к этим лигандам характеризуется Ка соответственно 6,4  10⁷ и 7,1  10⁶ M^–1. Связывание с неспецифической нуклеотидной последовательностью отличалось также гораздо большей чувствительностью к ионной силе раствора и содержанию инертного белка. Способность рчЛФ взаимодействовать с ДНК послужило бы дальнейшему подтверждению идентичности природного и рекомбинантного белков и повышению оценки рчЛФ как биологически активной пищевой добавки и фармацевтической субстанции. 

1. Борзенкова, Н. В. Лактоферрин: физико-химические свойства, биологические функции, системы доставки, лекарственные препараты и биологически активные добавки (обзор) / Н. В. Борзенкова, Н. Г. Балабушевич, Н. И. Ларионова // Биофармацевтический журнал. – 2010. – Т. 2, № 3. – С. 3‒19.

2. Мировая практика получения рекомбинантного человеческого лактоферрина (обзор) / И. С. Агиевич, А. А. Костеневич, У. В. Фальковская, Р. Н. Бирюков // Микробные биотехнологии: фундаментальные и прикладные аспекты. – 2017. – Т. 9. – С. 9–30.

3. Использование трансгенных животных в биотехнологии: перспективы и проблемы / О. Г. Максименко, А. В. Дейкин, Ю. М. Ходарович, П. Г. Георгиев // Acta Naturae. – 2013. – Т. 5, № 1. – С. 33–46. https://doi.org/10.32607/20758251-2013-5-1-33-46

4. Production of human lactoferrin in animal milk / I. L. Goldman, S. G. Georgieva, Ya. G. Gurskiy [et al.] // Biochemistry and Cell Biology. – 2012. – Vol. 90, N 3. – P. 513–519. https://doi.org/10.1139/o11-088

5. Получение рекомбинантного лактоферрина человека из молока коз-продуцентов и его физиологические эффекты / В. С. Лукашевич, А. И. Будевич, И. В. Семак [и др.] // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2016. – Т. 60, № 1. – С. 72–81.

6. Семенов, Д. А. Новые иммуноаналитические системы на основе рекомбинантного лактоферрина человека / Д. А. Семенов, И. И. Вашкевич, О. В. Свиридов // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2021. – Т. 65, № 3. – С. 290–302. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2021-65-3-290-302

7. Семенов, Д. А. Лабораторная иммунофлуоресцентная система для количественного определения лактоферрина человека в биологических жидкостях / Д. А. Семенов, И. И. Вашкевич, О. В. Свиридов // Новости медико-биологических наук. – 2022. – T. 22, № 3. – С. 119–120.

8. Некоторые металлсвязывающие свойства рекомбинантного лактоферрина человека из молока трансгенных коз / Д. А. Семенов, О. С. Куприенко, И. И. Вашкевич, О. В. Свиридов // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2022. – Т. 66, № 1. – С. 43–54. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-1-43-54

9. Взаимодействие рекомбинантного лактоферрина человека и вируса SARS-CoV-2 с белковым конъюгатом гепарина / Д. А. Семенов, И. И. Вашкевич, А. С. Владыко, О. В. Свиридов // Доклады Национальной академии наук Беларуси. – 2022. – Т. 66, № 4. – С. 404–413. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-4-404-413

10. Characterization of recombinant human lactoferrin secreted in milk of transgenic mice / J. H. Nuijens, P. H. C. van Berkel, M. E. J. Geerts [et al.] // Journal of Biological Chemistry. – 1997. – Vol. 272, N 13. – P. 8802‒8807. https://doi.org/10.1074/jbc.272.13.8802

11. Lactoferrin as a human genome “Guardian” – an overall point of view (review) / I. Bukowska-Ośko, D. Sulejczak, K. Kaczyńska [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. – 2022. – Vol. 23, N 9. – Art. 5248. https://doi.org/10.3390/ijms23095248

12. He, J. Sequence specificity and transcriptional activation in the binding of lactoferrin to DNA / J. He, P. Furmanski // Nature. – 1995. – Vol. 373. – P. 721–724. https://doi.org/10.1038/373721a0

13. Guschina, T. A. Recognition of specific and nonspecific DNA by human lactoferrin / T. A. Guschina, S. E. Soboleva, G. A. Nevinsky // Journal of Molecular Recognition. – 2013. – Vol. 26, N 3. – P. 136–148. https://doi.org/10.1002/jmr.2257

14. Goats producing biosimilar human lactoferrin / D. M. Bogdanovich, V. F. Radchikov, V. N. Kuznetsova [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Vol. 848. – Art. 012080. https://doi.org/10.1088/17551315/848/1/012080

15. N-terminal stretch Arg2, Arg3, Arg4 and Arg5 of human lactoferrin is essential for binding to heparin, bacterial lipopolysaccharide, human lysozyme and DNA / P. H. C. van Berkel, E. J. M. Geerts, A. H. van Veen [et al.] // Biochemical Journal. – 1997. – Vol. 328, N 1. – P. 145–151. https://doi.org/10.1042/bj3280145

16. Взаимодействия белок-ДНК: статистический анализ межатомных контактов в большой и малой бороздках / А. А. Анашкина, Е. Н. Кузнецов, А. В. Батяновский [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2017. – T. 21, № 8. – С. 887–894. https://doi.org/10.18699/vj17.309

17. Garvie, C. W. Recognition of Specific DNA Sequences / C. W. Garvie, C. Wolberger // Molecular Cell. – 2001. – Vol. 8, N 5. – P. 937–946. https://doi.org/10.1016/s1097-2765(01)00392-6