НА ПУТИ К РАЗРАБОТКЕ БИОИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ МЯСНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ЖИВОТНЫХ: ПОЛУЧЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОГО ШТАММА – ПРОДУЦЕНТА РЕКОМБИНАНТНОГО МИОСТАТИНА
Authors: Колоскова Е.М. , Езерский В.А. , Жукова О.Б. 
Published: December 2024

Одно из проявлений физиологического действия миостатина (МСТ) у животных заключается в торможении гиперплазии зародышевых мышечных волокон в период внутриутробного развития (МВ). В постнатальный период применение агонистов МСТ активизирует деление сателлитных клеток, увеличивает количество ядер МВ и их толщину. Известно несколько вариантов блокирования действия МСТ, один из них – вакцинация животных с целью образования специфических антител к эндогенному миостатину, блокирования его действия и стимуляции роста скелетных мышц. Целью данной работы было получение бактериального штамма – продуцента рекомбинантного миостатина (рМСТ), использование которого в качестве антигена может стимулировать синтез специфических антител к эндогенному МСТ. Нуклеотидная последовательность зрелого МСТ овцы, оптимизированная для эффективной экспрессии рекомбинантного белка в штамме E. сoli BL21(DE3), была интегрирована в плазмиду-вектор pET-28a(+). Были подобраны условия культивирования полученного штамма-продуцента и проверена эффективность индукции синтеза рекомбинантного белка (РБ). Полученный штамм E. coli Bl21/pET28-MSTNэкспрессирует РБ массой около 16 кДа, что соответствует теоретическому значению. Ранняя индукция на стадии роста культуры при низкой оптической плотности давала высокую долю рМСТ в общем бактериальном белке, но низкую наработку бактериальной биомассы. При индукции на более поздних стадиях (0,5-0,7 о.е.) относительная доля рМСТ снижалась. Полученные результаты предполагается использовать для разработки иммунобиотехнологического способа повышения мясной продуктивности животных с применением рМСТ.

One of the manifestations of the physiological action of myostatin (MST) in animals is inhibititing the hyperplasia of the germinal muscle fibers (MF) during fetal development. In the postnatal period, the use of MST agonists activates the division of satellite cells, increases the number of MF nuclei and their thickness. Several variants of blocking the action of MST are known, one of them is the vaccination of animals with the aim of producing specific antibodies to endogenous myostatin, blocking its action and stimulating the growth of skeletal muscles. The aim of this work was to obtain a bacterial strain producing recombinant myostatin (rMST), the use of which as an antigen can stimulate the synthesis of specific antibodies to endogenous MST. The nucleotide sequence of mature sheep MST, optimized for effective expression of recombinant protein in E. coli strain BL21(DE3), was integrated into the pET-28a(+) vector plasmid. The conditions for cultivating the resulting producer strain were selected and the efficiency of inducing the synthesis of recombinant protein (RP) was tested. The resulting strain of E. coli Bl21/pET28-MSTN expresses RP with a mass of about 16 kDa, which corresponds to the theoretical value. Early induction at the stage of culture growth at low optical density gave a high proportion of rMST in the total bacterial protein, but a low production of bacterial biomass. With induction at later stages (0.5-0.7 o.u.), the relative proportion of rMST decreased. The results obtained are supposed to be used to develop an immunobiotechnological method for increasing the meat productivity of animals using rMST.