کلونینگ، بیان ژن و خالص سازی کربوکسی پپتیداز جدید از گونه هالوفیل Bacillus persicus دریاچه فوق شور آران و بیدگل

نویسندگان

1 دانشیار گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشیار گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

4 مربی پژوهشی بانک مولکولی، مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران، جهاد دانشگاهی، تهران، ایران

doi
10.22124/japb.2022.22750.1479
چکیده

پروتئازهای میکروبی به دلیل کاربرد گسترده در صنایع شوینده، دارویی و فرآوری خوراک دام درصد بالایی از کل بازار آنزیم­های صنعتی را به خود اختصاص می­دهند. گونه‌های جنس Bacillus، قابلیت بالایی در تولید و ترشح مقادیر بالای آنزیم­ پروتئاز را دارند که از فعالیت­های فیزیولوژیک آن­ها نشات می­گیرد. در این مطالعه، ابتدا ژن کد کننده کربوکسی پپتیداز از گونه Bacillus persicus به وسیله PCR و با استفاده از آغازگرهای دارای جایگاه‌های برش NdeI و XhoI جدا شد. پس از هضم آنزیمی محصول PCR، قطعه ژن در بین جایگاه‌های مورد نظر در حامل بیانی pET28a+ کلون شد و پلاسمید نوترکیب به داخل سویه بیانی E. coli BL21(DE3) ترانسفورم شد. پلاسمیدهایی که Colony PCR آنها مثبت بود جهت تایید نهایی برای تعیین توالی ارسال شد. بیان آنزیم نوترکیب تحت شرایط دمایی و در زمان‌های مختلف انجام شد و تخلیص پروتئین مورد نظر از طریق کروماتوگرافی تمایلی نیکل آگارز صورت پذیرفت. بیشترین سطح بیان در غلظت 4/0 میلی‌مولار IPTG در دمای 32 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان 20 ساعت انکوباسیون تعیین شد. وزن مولکولی پروتئین نوترکیب کربوکسی پپتیداز حدود 58 کیلودالتون بود. با توجه به مقدار بالای بیان پروتئین محلول و بهینه‌سازی آسان بیان و خالص‌سازی آن در شرایط آزمایشگاهی، چنانچه فعالیت آنزیمی در حضور سوبستراهای استاندارد به­ مقدار مناسب باشد و همچنین اگر مطالعات تکمیلی امکان تولید بهینه و به صرفه مقدار بالایی از این آنزیم را در حجم بالا و شرایط نیمه صنعتی نشان دهد، می‌توان امیدوار بود که این آنزیم گزینه مناسبی برای تولید نیمه صنعتی باشد.