بهینه‌سازی بیان پروتئین اینترلوکین-5 در باکتری Escherichia Coli سویه‌ی BL21

نویسندگان

1 دکتری ژنتیک، گروه زیست ‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه زیست ‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه ژنتیک، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایلام، ایلام، ایران

4 دانشیار، گروه ژنتیک و بیولوژی مولکولی،، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.22122/jims.v38i592.13008
چکیده

مقدمه: در آسم، رابطه‌ی بین تعداد ائوزینوفیل‌ها و شدت بیماری، این فرضیه را تقویت می‌کند که ائوزینوفیل، سلول مؤثر اصلی در التهاب راه‌های هوایی است. تکامل ائوزینوفیل به طور عمده با اینترلوکین-5 تنظیم می‌شود. بنابراین، با ممانعت از عملکرد اینترلوکین- 5 (IL-5)، می‌توان حداقل یکی از دلایل ایجاد آسم را سرکوب کرد. برای تولید آنتاگونیست‌هایی مثل آپتامر ضد اینترلوکین-5، لازم است این پروتئین به مقدار زیاد و با خلوص بالا بیان گردد. مطالعه‌ی حاضر با هدف تهیه‌ی اپتامر ضد IL-5 به جای آنتی‌بادی جهت استفاده در درمان بیماری‌های ائوزینوفیلیک و بیان این پروتئین در یک سیستم پروکاریوتی انجام شد.روش‌ها: ابتدا سازه‌ی حاوی complementary DNA (cDNA) ژن پروتئین اینترلوکین-5 طراحی و سفارش ساخت در وکتور pET28a داده شد. وکتور بیانی به باکتری‌های مستعد شده‌ی Escherichia coli BL21 (DE3) تبدیل شد. سپس، بیان پروتئین با تغییر شرایط دما و زمان انکوباسیون و میزان Isopropyl β- d-1-thiogalactopyranoside (IPTG) بهینه گردید. ارزیابی بیان پروتئین با به کار گیری روش‌های Western blot و Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) و در مراحل مختلف صورت گرفت.یافته‌ها: شرایط بهینه برای بیان پروتئین اینترلوکین-5، غلظتی از باکتری که در طول موج 600 نانومتر جذب بین 8/0-6/0 داشت، غلظت نهایی 1 میلی‌مولار برای IPTG، 18 ساعت انکوباسیون در دمای 29 درجه‌ی سانتی‌گراد و شتاب 150 دور/دقیقه بود. باند 13 کیلودالتونی روی ژل پلی‌آکریل‌آمید در SDS-PAGE و غشای نیتروسلولزی در روش Western blot تأیید کننده‌ی بیان پروتئین اینترلوکین-5 بود.نتیجه‌گیری: از این پروتئین، در فرایندهایی چون تهیه‌ی آپتامر بر علیه IL-5 و کیت‌های Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)ی مخصوص اندازه‌گیری IL-5 می‌توان استفاده نمود. در این فرایندها، به آنتی‌ژن با فولدینگ بسیار صحیح نیاز نمی‌باشد. بنابراین، بیان در سیستم پروکایوتی به علت بازده بالا انجام شد.