Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

Биосинтез соматотропина
Соматотропин (гипофизарный гормон роста) впервые был выделен в 
1963 г. из трупного материала. Выход гормона из одного гипофиза со-
ставлял около 4–6 мг в пересчете на готовый фармацевтический препарат. 
Для лечения карликовости необходимая доза составляет 6 мг в неделю в 
течение года. Кроме недостатка по массе, получаемый экстракцией препа-
рат был гетерогенным, против него вырабатывались антитела, которые 
сводили на нет действие гормона. Более того, существовала опасность, 
Синтетические
олигодезоксинуклеотиды
(12 фрагментов)
гипофиз
человека
Лигаза
Лигаза
Лигаза
Рекомбинантная
плазмида
с геном ГРЧ
Экспрессирующий
вектор
pB
R3
22
Р
ег
ул
ят
ор
на
я область lac
Липкий конец
Тупой конец
мРНК
Сверхразмерная кДНК ГРЧ
обратная
транскриптаза
рестрикционная
эндонуклеаза
Лигаза
Очистка и монтаж
Очистка
3 фрагмента
кДНК
ГРЧ
25-191
ATG
ГРЧ
1-24
Р
ег
ул
ят
ор
ная
область lac
pB
R322
Рис. 4.4. Схема конструирования гена соматотропина комбинацией химического синтеза
и выделения природной мРНК (по P. Newmark, 1979).

---

135 
что при получении препарата могло произойти заражение организма мед-
ленно развивающими вирусами. Поэтому дети, получавшие данный пре-
парат, нуждались в многолетнем медицинском наблюдении.
Генноинженерный препарат имеет несомненные преимущества: досту-
пен в больших количествах, гомогенен, не содержит вирусов. Синтез сома-
тотропина, состоящего из 191 аминокислотного остатка, был осуществлен в 
США Гедделем с сотрудниками в 1979 г. (компания «Генентек») (рис. 4.4).
При химико-ферментном синтезе ДНК получается ген, кодирующий 
предшественник соматотропина, поэтому был выбран специальный путь 
клонирования. На первом этапе клонировали двунитевую ДНК-копию 
мРНК и расщеплением рестиктазами получали последовательность, коди-
рующую всю аминокислотную последовательность гормона, кроме пер-
вых 23 аминокислот. Далее клонировали синтетический полинуклеотид, 
соответствующий этим 23 аминокислотам со стартовым ANG кодоном в 
начале. Два полученных фрагмента соединяли и подстраивали к паре lac-
промоторов и участку связывания рибосом. Сконструированный ген 
трансплантировали в E. coli. Синтезированный в бактериях гормон обла-
дал требуемой молекулярной массой, не был связан с каким-либо белком; 
его выход составлял около 100 000 молекул на клетку. Гормон, однако, 
содержал на N-конце полипептидной цепи дополнительный остаток ме-
тионина; при удалении последнего выход гормона был низким.
В 1980 г. были получены доказательства того, что генноинженерный 
соматотропин обладает биологической активностью нативного гормона. 
Клинические испытания препарата также прошли успешно. В 1982 г. гор-
мон был получен также на основе сконструированной кишечной палочки 
в Институте Пастера в Париже. Стоимость гормона к 1990 г. снизилась до 
5 долларов/ед. В настоящее время его начинают применять в животновод-
стве для стимулирования роста домашнего скота, удоев и др.