Obtaining Biologically Active IL-15 in Escherichia coli

Biotecnologa Aplicada 2000;17:221-224 Obtaining Biologically Active IL-15 in Escherichia coli Authors: Alicia Santos, Yanelys Morera, Manuel J Araa, Joel Ferrero, Alejandro Moro, Jos Garca, Eva Sanz, Antonio de la Hera, Silvio Perea Code Number: ba00069 ABSTRACT Interleukin-15 (IL-15) is a recently discovered cytokine that shares with interleukin-2 (IL-2) the beta and gamma subunits of the receptor complex, therefore, both of them display similar biological effects. Moreover, IL-15 induces B and T cell proliferation, natural killer cell cytolytic activity and cytokine generation as well as protects T cell from apoptosis. The IL-15 synthesis and secretion are controlled both at transcriptional and post-transcriptional levels. This fine regulation poses a serious difficulty for its expression in eukaryotic systems. Here, the cDNA of human IL-15 was cloned into a prokaryotic vector under control of the tryptophan promoter for its expression in Escherichia coli. The recombinant IL-15 was obtained as an insoluble product, which represented 10% of the total protein. An extraction step in 8 M urea followed by a renaturalization process by diluting urea to 0.08 M was performed. The biological activity of this protein was 2.3 x 105 IU/mg in a CTLL-2 proliferation assay. The IL-15 proliferative activity on these cells was neutralized by a monoclonal antibody specific to IL-15, showing that the displayed activity was dependent on this cytokine. These simple and fast procedures allowed us to obtain a recombinant human IL-15 in E. coli, making this cytokine easily available for in vitro and therapeutic studies. Keywords: cytokine, eukaryotic system, expression, IL-15, recombinant E. coli RESUMEN Obtencin de IL-15 biolgicamente activa en Escherichia coli. La interleucina-15 (IL-15) es una citocina descrita recientemente que comparte con la IL-2 las subunidades beta y gamma del complejo receptor, y muestra muchos de los efectos biolgicos descritos para la IL-2. La IL-15 induce la proliferacin de clulas T, la maduracin de clulas B, la citotoxicidad por clulas NK y la generacin de citocinas, adems de proteger a las clulas T de la apoptosis. La sntesis y secrecin de la IL-15 es controlada a nivel transcripcional y post-transcripcional. Esta fuerte regulacin representa una dificultad para su obtencin biotecnolgica en sistemas eucariontes. En este trabajo el ADNc de IL-15 humana fue clonado en un vector para su expresin en Escherichia coli bajo el control del promotor triptfano. La protena fue expresada en forma insoluble y represent el 10% de la protena total. Se realiz un proceso de extraccin con 8 M de urea y de renaturalizacin por dilucin hasta 0.08 M de urea. En el ensayo de proliferacin con la lnea celular CTLL-2 dependiente de citocinas, la protena renaturalizada mostr una actividad especfica de 2,3 x 105 UI/mg. La actividad proliferativa sobre estas clulas fue neutralizada mediante el uso de un anticuerpo monoclonal especfico contra IL-15, muestra de que la actividad obtenida es dependiente de esta citocina. La obtencin de la IL-15 humana recombinante en E. coli por un procedimiento sencillo permite disponer de esta citocina tanto para estudios in vitro como para su uso teraputico. Palabras claves: citocina, E. coli recombinante, expresin, IL-15, sistema eucarionte Copyright Elfos Scientiae 200