Cloning and expression of the recombinant polypeptide based on the Anaplasma marginale MSP1b protein in Escherichia coli | Клонирование и экспрессия рекомбинантного полипептида на основе белка MSP1b Anaplasma marginale в Escherichia coli

English. Bovine anaplasmosis is a transmissible infectious disease caused by Anaplasma marginale (Riskettsiales: Anaplasmacea), causing significant economic losses in many countries due to the high morbidity and mortality in cattle herds. Bovine anaplasmosis was registered in many tropical and subtropical countries. In the Russian Federation the most disadvantaged regions for anaplasmosis are the southern regions of Russia,Tver, Tyumen, and Kirov regions. Earlier detection of infected animals plays a crucial role in preventing the distribution of bovine anaplasmosis. A number of outer membrane proteins, such as MSP1a, MSP1b, MSP2, MSP3, MSP4, MSP5 and VirB9 and VirB10, have been described as potential candidates for the role of antigens for the development of serological methods of bovine anaplasmosis diagnosis and vaccines against bovine anaplasmosis. To date, ELISA based on the recombinant MSP5 antigen is the widely used method for detection of animals infected with A. marginale. The disadvantage of this assay is its low specificity due to cross-reactivity with A. ovis, A. centrale and A. phagocytophilum, that does not allow differentiation of A. marginale and these non-pathogenic for cattle Anaplasma species. The aim of this work was to develop and obtain a specific for A. marginale recombinant polypeptide to use it as an antigen in serological method of A. marginale detection. A plasmid containing three fragments of the A. marginale msp1b gene was constructed, expressed in Escherichia coli cells, and a recombinant polypeptide with a molecular weight of 26 kDa was obtained in the insoluble fraction of E. coli lysate. Purification of the recombinant protein was performed using affinity chromatography with Ni-NTA-Sepharose. The obtained recombinant polypeptide could be used to develop highly specific serological method for A. marginale detection.

Russian. Анаплазмоз крупного рогатого скота - трансмиссивное инфекционное заболевание, вызываемое риккетсиями Anaplasma marginale (порядок Riсkettsiales, семейство Anaplasmatacеa), приносящее значительный экономический ущерб животноводческим хозяйствам вследствие потерь молочной и мясной продуктивности и гибели скота. Анаплазмоз КРС зарегистрирован во многих тропических и субтропических странах. В Российской Федерации неблагополучными по анаплазмозу являются южные районы России, Тверская, Тюменская, Кировская области. Решающую роль в предотвращении распространения анаплазмоза крупного рогатого скота играет раннее выявление инфицированных животных. Ряд белков наружной мембраны A. marginale, такие как MSP1a, MSP1b, MSP2, MSP3, MSP4, MSP5 и VirB9 и VirB10, были охарактеризованы как потенциальные кандидаты на роль антигенов для разработки методов серологической диагностики анаплазмоза крупного рогатого скота и вакцин против анаплазмоза КРС. На сегодняшний день для выявления животных, инфицированных A. marginale, широко используется ИФА на основе рекомбинантного антигена MSP5. Недостатком данного метода является его низкая специфичность вследствие перекрёстной реактивности с A. ovis, A. centrale и A. phagocytophilum, что не позволяет дифференцировать А. marginale и эти непатогенные для крупного рогатого скота виды анаплазм. Целью данной работы была разработка и получение специфичного для A. marginale рекомбинантного полипептида для его использования в дальнейшем в качестве антигена при разработке высокоспецифичных серологических методов выявления A. marginale. Была получена плазмида, содержащая три фрагмента гена msp1b A. marginale, проведена ее экспрессия в клетках Escherichia coli и получен рекомбинантный полипептид с молекулярной массой 26кДа в нерастворимой фракции лизата E. coli. Очистку рекомбинантного белка проводили с помощью аффинной хроматографии с помощью Ni-NTA-сефарозы. Полученный нами рекомбинантный полипептид на основе белка MSP1b может быть использован для разработки высокоспецифичных серологических методов выявления A. marginale.