بهینه سازی تخلیص پروتئین نوترکیب خارج غشایی (OMP) باکتری عامل بیماری گرینینگ مرکبات

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی و ژنتیک مولکولی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

2 *نویسنده مسئول: دانشیار، گروه بیوتکنولوژی و ژنتیک مولکولی باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران،

3 بخش تحقیقات ویروس‌شناسی گیاهی - موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، تهران، تهران

4 پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک

doi
10.22103/jab.2022.18684.1361
چکیده

هدف: پروتئین خارج غشایی omp در سطح خارجی پیکره باکتری عامل بیماری گرینینگ مرکبات (Candidatus Liberibacter asiaticus) وجود دارد. پروتئین مذکور می تواند به عنوان آنتی‌ژن برای تولید انواع آنتی بادی های مونوکلونال و پلی کلونال مورد استفاده قرار گیرد. با این‌حال خالص‌سازی پروتئین‌های غشایی به دلیل وجود ساختارهای آب‌گریز با مشکلات فراوانی همراه می‌باشد. در این راستا، هدف از اجرای پژوهش حاضر، بهینه سازی استحصال و تخلیص پروتئین نوترکیب omp می باشد.مواد و روش‌ها: از سازه بیانی باکتریایی pET28a حاوی ژن omp برای تولید نوترکیب این پروتئین استفاده شد. بیان ژن  omp در سویه Rosetta باکتری  E. coli صورت پذیرفت. با توجه به آبگریز بودن پروتئین omp، خالص سازی آن در شرایط واسرشته  مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از غلظت‌های مختلف سدیم کلراید، اوره و گوانیدین هیدروکلراید در شرایط اسیدی pH  متفاوت استفاده گردید. به منظور دستیابی به پروتئین کاملا خالص نوترکیب، استحصال پروتئین از ژل پلی‌آکریل‌آمید با روش‌های مبتنی بر سونیکاسیون، شستشوی توسط انتشار و الکتروالوشن صورت پذیرفت. بررسی کمیت و کیفیت پروتئین های خالص شده با انجام الکتروفورز SDS-PAGE و محاسبه غلظت پروتئین با نرم افزار ImageJ  انجام گرفت. همچنین برای تایید ماهیت پروتئین خالص شده، آزمون وسترن بلات با استفاده از آنتی بادی های اختصاصی صورت پذیرفت.نتایج: نتایج اولیه نشان داد که استفاده از غلظت 500 میلی‌مولار سدیم کلراید به عنوان یک جزء ضروری در بافرهای استخراج می‌باشد. همچنین استفاده از اوره به عنوان عامل دناتوره‌کننده کارایی دو برابری نسبت به گوانیدین هیدروکلراید در میزان پروتئین تخلیص شده داشت و بدین ترتیب بیشترین میزان پروتئین (450 میکروگرم در میلی‌لیتر) زمانی بدست آمد که غلظت 8 مولار اوره در اجزای بافری تخلیص گنجانده شد. علاوه بر این، نتایج مربوط به جداسازی باند پروتئین از ژل نشان داد که روش الکتروالوشن بهترین کارایی را در بازیابی و جداسازی پروتئین هدف از ماتریکس ژل در مقایسه با روش سونیکاسیون و شستشوی توسط انتشار داشت. نتایج آزمون الکتروفورز پروتئین حاکی از وجود یک پروتئین با اندازه 34 کیلو دالتون متناسب با وزن مولکولی پروتئین omp می باشد. آزمون وسترن بلات نیز موید ماهیت پروتئین نوترکیب در ممبران بود.نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از اوره با غلظت 8 مولار، نمک سدیم کلراید با غلظت 500 میلی‌مولار به همراه تنظیم بافر الوشن روی (4) pH در مرحله تخلیص پروتئین می‌تواند به عنوان یک شرایط بهینه برای بدست آوردن بیشترین مقدار پروتئین هدف بکار رود.  همچنین، روش الکتروالوشن به عنوان روش کارآمد جهت استحصال باند پروتئینی از روی ژل آکریل‌آمید معرفی شد.

کلیدواژه‌ها