طراحی و بررسی داکینگ مولکولی کایمر نوترکیب HBHA-Omp28 با هدف توسعه یک واکسن کارآمد علیه باکتری سالمونلا تیفی‏موریوم

نویسندگان

1 دانش آموخته دانشکده دامپزشکی، دانشگاه لرستان، خرم‏آباد، ایران

2 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه لرستان، خرم‏آباد، ایران

3 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

4 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه لرستان، خرم‏آباد، ایران

5 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‏آباد، ایران

doi
10.22059/jvr.2023.355694.3329
چکیده

زمینه مطالعه: سالمونلوزیک بیماری‏ مهم و خطرناک می‌باشد که سلامت انسان و حیوان را مورد تهدید قرار می‏دهد. این بیماری سالیانه سبب زیان‏های اقتصادی بی‌شماری می‌شود، از جمله مهم‌ترین راه­های مقرون به صرفه برای مهار انواع پاتوژن­ها واکسیناسیون ایمن با انواع واکسن‌های زیر واحدی می‌باشد. آنتی­ژن Omp28 به عنوان یک پروتئین خارج غشایی مهم در باکتری سالمونلا تیفی‏موریوم توانایی اثبات شده‌ای در تحریک سیستم همورال و سلولار میزبان را دارد. از طرفی جهت بهبود واکنش ایمنی نسبت به آنتی‌ژن‌ها، در طراحی واکسن‌ها معمولاً از ادجوانت­ها استفاده می‌شود.هدف: مطالعه حاضر به منظور طراحی کایمر نوترکیب HBHA-Omp28 به عنوان یک واکسن علیه پاتوژن سالمونلا اجرا شد.روش‎کار: برای این منظور، توالی‏های نوکلئوتیدی و آمینو اسیدی آنتی‏ژن Omp28 و مولکول HBHA از پایگاه داده‏های NCBI استخراج شد. سپس کایمر نوترکیب HBHA-Omp28 با استفاده از لینکر پپتیدی غیر منعطف به صورت درون رایانه­ای طراحی شد. پیش بینی اپی توپ­های سلول­های T و B به ترتیب توسط سرورهای IEDB و ABCpred انجام شد و خواص آنتی‏ژنسیتی، آلرژنسیتی و فیزیکوشیمایی سازه طراحی شده نیز به ترتیب توسط سرورهای VaxiJen، AllerTOP و ProtParam بررسی شد. در ادامه برای ارزیابی ساختار دوم و ساختار سوم سازه، به ترتیب سرورهای SOPMA وI-TASSER به کار گرفته شدند. داکینگ مولکولی بین کایمر نوترکیب و گیرنده TLR4/MD2 با استفاده از سرور ClusPro بررسی شد. در نهایت پس از بهینه‏سازی کدون‏های توالی نوکلئوتیدی کایمر نوترکیب در سامانه پروکاریوتی E. Coli سویه K-12، امکان کلون کایمر نوترکیب درون وکتور pET21-a (+) مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: بر اساس نتایج به دست آمده در مطالعه حاضر، کایمر نوترکیب HBHA-Omp28 یک پروتئین غیر‏آلرژن و آنتی‏ژنتیک با وزن مولکولی 19/34 کیلو دالتون بود. این سازه با توزیع 91 درصد اسیدهای آمینه‏ در ناحیه هسته (بر اساس آنالیزهای راماچاندران) مدل شد. همچنین بر اساس داکینگ مولکولی مشخص شد که پروتئین HBHA توانسته با تشکیل 9 پیوند هیدروژنی به گیرنده TLR4/MD2 متصل شود. همچنین نتایج کلونینگ اثبات کرد که کایمر نوترکیب با موفقیت درون وکتور بیانی pET21-a(+) کلون شد.نتیجه­گیری نهایی: به طور کلی می‏توان نتیجه گرفت که سازه طراحی شده HBHA-Omp28 در مطالعه حاضر می‌تواند کاندید قابل اعتمادی در ساخت واکسن‌های نوترکیب علیه باکتری سالمونلا باشد.