Казанский (Приволжский) федеральный университет

Специфические антитела к биназе: получение и применение

В.И. Вершинина, Е.В. Дудкина, В.В. Ульянова, В.А. Калашников, О.Н. Ильинская

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

DOI: 10.26907/2542-064X.2021.4.557-568

Для цитирования: Вершинина В.И., Дудкина Е.В., Ульянова В.В., Калашников В.А., Ильинская О.Н. Специфические антитела к биназе: получение и применение // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2021. – Т. 163, кн. 4. – С. 557–568. – doi: 10.26907/2542-064X.2021.4.557-568.

For citation: Vershinina V.I., Dudkina E.V., Ulyanova V.V., Kalashnikov V.A., Ilinskaya O.N. Specific antibodies against binase: Preparation and application. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2021, vol. 163, no. 4, pp. 557–568. doi: 10.26907/2542-064X.2021.4.557-568. (In Russian)

Аннотация

Секретируемая рибонуклеаза Bacillus pumilus (биназа) является перспективным противоопухолевым агентом с установленной избирательной цитотоксичностью по отношению к различным типам опухолевых клеток. Однако молекулярные механизмы апоптоз-индуцирующего действия фермента до сих пор не раскрыты. В настоящей работе для выявления детерминант противовирусной активности биназы в инфицированных клетках эукариот была получена специфическая поликлональная кроличья сыворотка и с помощью аффинной хроматографии выделены специфические антитела к рибонуклеазе. Специфичность сыворотки и антител была подтверждена иммунохимически, и показана возможность их использования для тестирования нативной и инактивированной биназ, биназы в составе клеточных лизатов и белковых комплексов. Полученные специфические антитела позволят выявлять локализацию биназы в эукариотических клетках, ее взаимодействия с поверхностными и внутриклеточными мишенями, в том числе вирусными компонентами.

Ключевые слова: рибонуклеаза, биназа, противоопухолевая активность, получение специфических антител

Благодарности. Работа выполнена в рамках Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета и поддержана Российским научным фондом (проект № 21-74-10036).

Литература

Marqus S., Pirogova E., Piva T.J. Evaluation of the use of therapeutic peptides for cancer treatment // J. Biomed. Sci. – 2017. – V. 24. – Art. 21, P. 1–15. – doi: 10.1186/s12929-017-0328-x.
Ardelt W., Ardelt B., Darzynkiewicz Z. Ribonucleases as potential modalities in anticancer therapy // Eur. J. Pharmacol. – 2009. – V. 625, No 1–3. – P. 181–189. – doi: 10.1016/j.ejphar.2009.06.067.
Leland P.A., Raines R.T. Cancer chemotherapy – ribonucleases to the rescue // Chem. Biol. – 2001. – V. 8, No 5. – P. 405–413. – doi: 10.1016/s1074-5521(01)00030-8.
Reck M., Krzakowski M., Jassem J., Eschbach C., Kozielski J., Costanzi J.J., Gatzemeier U., Shogen K., Pawel J. Randomized, multicenter phase III study of ranpirnase plus doxorubicin (DOX) versus DOX in patients with unresectable malignant mesothelioma (MM) // J. Clin. Oncol. – 2009. – V. 27, No 15_suppl. – Abstr. 7507. – doi: 10.1200/jco.2009.27.15_suppl.7507.
Makarov A.A., Kolchinsky A., Ilinskaya O.N. Binase and other microbial RNases as potential anticancer agents // Bioessays. – 2008. – V. 30, No 8. – P. 781–790. – doi: 10.1002/bies.20789.
Mitkevich V.A., Petrushanko I.Y., Spirin P.V., Fedorova T.V., Kretova O.V., Tchurikov N.A., Prassolov V.S., Ilinskaya O.N., Makarov A.A. Sensitivity of acute myeloid leukemia Kasumi-1 cells to binase toxic action depends on the expression of KIT and АML1-ETO oncogenes // Cell Cycle. – 2011. – V. 10, No 23. – P. 4090–4097. – doi: 10.4161/cc.10.23.18210.
Ilinskaya O.N., Koschinski A., Repp H., Mitkevich V.A., Dreyer F., Scholtz J.M., Pace C.N., Makarov A.A. RNase-induced apoptosis: Fate of calcium-activated potassium channels // Biochimie. – 2008. – V. 90, No 5. – P. 717–725. – doi: 10.1016/j.biochi.2008.01.010.
Ilinskaya O.N., Zelenikhin P.V., Petrushanko I.Yu., Mitkevich V.A., Prassolov V.S., Makarov A.A. Binase induces apoptosis of transformed myeloid cells and does not induce T-cell immune response // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2007. – V. 361, No 4. – P. 1000–1005. – doi: 10.1016/j.bbrc.2007.07.143.
Ilinskaya O., Decker K., Koschinski A., Dreyer F., Repp H. Bacillus intermedius ribonuclease as inhibitor of cell proliferation and membrane current // Toxicology. – 2001. – V. 156, No 2–3. – P. 101–107. – doi: 10.1016/s0300-483x(00)00335-8.
Mitkevich V.A., Makarov A.A., Ilinskaya O.N. Cellular targets of antitumor ribonucleases // Mol. Biol. – 2014. – V. 48, No 2. – P. 181–188. – doi: 10.1134/S0026893314020137.
Ilinskaya O.N., Singh I., Dudkina E.V., Ulyanova V.V., Kayumov A., Barreto G. Direct inhibition of oncogenic KRAS by Bacillus pumilus ribonuclease (binase) // Biochim. Biophys. Acta, Mol. Cell Res. – 2016. – V. 1863, No 7, Pt. A. – P. 1559–1567. – doi: 10.1016/j.bbamcr.2016.04.005.
Mironova N.L., Petrushanko I.Y., Patutina O.A., Senkova A.V., Simonenko O.V., Mitkevich V.A., Markov O.V., Zenkova M.A., Makarov A.A. Ribonuclease binase inhibits primary tumor growth and metastases via apoptosis induction in tumor cells // Cell Cycle. – 2013. – V. 12, No 13. – P. 2120–2131. – doi: 10.4161/cc.25164.
Makarov A.A., Protasevich I.I., Kuznetsova N.V., Fedorov B.B., Korolev S.V., Struminskaya N.K., Bazhulina N.P., Leshchinskaya I.B., Hartley R.W., Kirpichnikov M.P., Yakovlev G.I., Esipova N.G. Comparative study of thermostability and structure of close homologues – barnase and binase // J. Biomol. Struct. Dyn. – 1993. – V. 10, No 6. – P. 1047–1065. – doi: 10.1080/07391102.1993.10508695.
Sockolosky J.T., Szoka F.C. Periplasmic production via the pET expression system of soluble, bioactive human growth hormone // Protein Expression Purif. – 2013. – V. 87, No 2. – P. 129–135. – doi: 10.1016/j.pep.2012.11.002.
Shah Mahmud R., Mostafa A., Müller C., Kanrai P., Ulyanova V., Sokurenko Yu., Dzieciolowski Ju., Kuznetsova I., Ilinskaya O., Pleschka S. Bacterial ribonuclease binase exerts an intra-cellular anti-viral mode of action targeting viral RNAs in influenza a virus-infected MDCK-II cells // Virol. J. – 2018. – V. 15. – Art. 5, P. 1–12. – doi: 10.1186/s12985-017-0915-1.
Yakovlev G.I., Moiseyev G.P., Protasevich I.I., Ranjbar B., Bocharov A.L., Kirpichnikov M.P., Gilli R.M., Briand C.M., Hartley R.W., Makarov A.A. Dissociation constants and thermal stability of complexes of Bacillus intermedius RNase and the protein inhibitor of Bacillus amyloliquefaciens RNase // FEBS Lett. – 1995. – V. 366, No 2–3. – P. 156–158. – doi: 10.1016/0014-5793(95)00491-Q.
Moini J. Phlebotomy: Principles and Practice. – Burlington: Jones & Bartlett Learning, 2012. – 258 p.
Dudkina E., Kayumov A., Ulyanova V., Ilinskaya O. New insight into secreted ribonuclease structure: Binase is a natural dimer // PLoS ONE. – 2014. – V. 9, No 12. –Art. e115818, P. 1–14. – doi: 10.1371/journal.pone.0115818.

Поступила в редакцию

06.09.2021

Вершинина Валентина Ивановна, кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет