شاهین حدادیان
-
مقدمه
اندوتوکسین یا همان لیپوپلی ساکارید (LPS) یکی از اجزای دیواره باکتری های گرم منفی است که در صورت تماس با خون، باعث تحریک دستگاه ایمنی و باعث بروز تب و حتی عوارض نامطلوب جدی یا مرگ می شود. حذف اندوتوکسین از مهم ترین چالش های فرایند تخلیص در تولید داروهای زیستی نوترکیب است. اندوتوکسین باکتریایی (LPS) در برابر گرما مقاوم است و از فیلترهای سترون کننده نیز عبور می کند و به علت عوارض خطرناک آن در موجود زنده، همواره بخشی از مراحل تخلیص پروتئین هدف به حذف این عامل مزاحم از محصول مربوط است.
مواد و روش هااز ماتریس تمایلی S3E3-S-Sepharose که از تثبیت واریانت بهبودیافته پپتید ضدمیکروبی S3 موسوم به پپتید S3E3 بر روی رزین کروماتوگرافی سفاروز تولید شده است، برای حذف اندوتوکسین از ماده دارویی فعال استرپتوکیناز استفاده گردید و عملکرد این ماتریس با عملکرد ماتریس تجاری یک بارمصرف دارای لیگاند S3 و رزین تعویض یونی مقایسه شد.
یافته های پژوهش:
نتایج بیان کننده این بود که ماتریس S3E3-S-Sepharose در مقایسه با ماتریس تمایلی تجاری بر پایه لیگاند S3 و کروماتوگرافی تعویض یونی، از بازده بازیابی پروتئین بیشتر (07/84 درصد در مقایسه با 50/81 درصد و 31/75 درصد) و بازیابی فعالیت بیولوژیک بیشتر (95/81 درصد در مقابل 27/76 درصد و 54/61 درصد) برخوردار بود.
بحث و نتیجه گیرینتایج نشان می دهد که ماتریس S3E3-S-Sepharose برای استفاده در فرایندهای تخلیص ماده دارویی فعال استرپتوکیناز و سایر داروهای زیستی نوترکیب، کاندیدای مناسبی به نظر می رسد.
کلید واژگان: پپتید ضدمیکروبی S3، حذف اندوتوکسین، واریانت بهبودیافته S3، ماده دارویی فعال استرپتوکینازIntroductionEndotoxin or lipopolysaccharide (LPS) is one of the components of the wall of gram-negative bacteria, which, when in contact with blood, stimulates the immune system and causes fever and even serious adverse effects or death. Removing endotoxin is one of the most daunting challenges presented to the purification process in the production of recombinant biological drugs. Bacterial endotoxin (LPS) is resistant to heat and passes through sterilizing filters, and due to its dangerous side effects in living organisms, part of the target protein purification process is always related to removing this disturbing factor from the product.
Materials & MethodsThe affinity matrix S3E3-S-Sepharose, which was produced by immobilizing the improved variant of antimicrobial peptide S3 called S3E3 peptide on Sepharose chromatography resin, was used to remove endotoxin from active pharmaceutical ingredient (API) of streptokinase, and the performance of this matrix was compared with the performance of a disposable commercial matrix (containing S3 peptide as its ligand) and with ion exchange chromatography resin.
ResultsThe statistical analysis of the results revealed that compared to commercial S3 matrices and ion exchange chromatography, the S3E3-S-Sepharose matrix had higher protein recovery (84.07% compared to 81.50 and 75.31%, respectively) and higher streptokinase biological activity recovery (81.95% vs. 27 76.76 and 61.54%, respectively).
ConclusionAs evidenced by the obtained results, the S3E3-S-Sepharose matrix seems to be a suitable candidate for use in the purification processes of Streptokinase API and other recombinant biopharmaceuticals.
Keywords: Active Pharmaceutical Ingredient Of Streptokinase, Anti-Microbial S3, Endotoxin Removal, Improved Variants Of S3 -
مقدمه
پپتیدهای ضدمیکروبی (AMP) ترکیباتی با خاصیت ضدمیکروبی هستند که به سبب ظهور مقاومت باکتری های بیماری زا به آنتی بیوتیک ها، مطالعه و بررسی می شوند. در مطالعه حاضر، آثار سمیت و ضدمیکروبی دو پپتید مونومری S3 طبیعی به عنوان استاندارد و S∆3 با هیبرید S3- S∆3 و تترامر S3 بررسی و مقایسه گردید.
مواد و روش هاهیبرید پروتئینی (S∆3S3-2mer-GS) S3- S∆3 و پروتئین تترامر S3 (S3-4mer-GS) در باکتری E.coli. BL21 (DE3) بیان شدند؛ سپس وجود پپتیدهای موتانت تایید و فعالیت ضدمیکروبی آن ها با مونومرهای S3 و S∆3 مطالعه گردید. درنهایت، سمیت تترامر و هیبرید ساخته شده روی رده سلولی MDA-MB-231 ارزیابی و مقایسه شد.
یافته هادر بیان پروتئین نوترکیب، افزایش بار مثبت در پروتئین هیبرید برای باکتری میزبان اثر سمیت ایجاد نمی کند. میزان سمیت هیبرید در مقایسه با تترامر برای سلول های یوکاریوتی افزایش کمی داشت؛ اما در غلظت فعال این پروتئین، این افزایش ناچیز بود. میزان بقای سلولی در مورد هیبرید از S3 و SΔ3 کمتر است؛ اما میزان بقای سلولی برای هریک از توالی ها، با افزایش زمان کاهش پیدا می کرد. علاوه بر این، بازدارندگی رشد میکروبی هیبرید نسبت به تترامر، SΔ3 و S3 بهبود یافت.
بحث و نتیجه گیریبا توجه به میزان بیان مناسب و افزایش فعالیت ضدمیکروبی و سمیت سلولی اندک، پپتید هیبرید S3 هیبرید S3 و S∆3 و تترامر S3 می توانند به عنوان یک استراتژی تولید موثر برای به دست آوردن AMPها در نظر گرفته شوند.
کلید واژگان: پپتید تترامر S3، هیبرید پروتئینی S3- S∆3، خرچنگ نعل اسبی، فاکتور c، پپتیدهای ضدمیکروبیIntroductionAntimicrobial peptides (AMPs) are compounds with antimicrobial properties that are studied widely due to the development of resistance of pathogenic bacteria to antibiotics. In the present study, the toxicity and antimicrobial effects of two natural monomeric peptides (S3 and S∆3) were compared with S3-S∆3 hybrids and S3 tetramers.
Material & MethodsProtein hybrids (S∆3S3-2mer-GS) S3-S∆3 and tetramer protein S3 (S3-4mer-GS) were expressed in E. coli. BL21 (DE3). Following that, the presence of mutant peptides was confirmed, and their antimicrobial activity was compared and evaluated with S3 and S∆3 monomers. Finally, the toxicity of tetramer and hybrid made on the MDA-MB-231 cell line was evaluated and compared.
FindingsThe toxicity of the hybrid was slightly increased, compared to the tetramer for eukaryotic cells; however, this increase was negligible at the active concentration of this protein. Cell survival for hybrids was lower for S3 and SΔ3; nonetheless, cell survival for each sequence decreased with increasing time. Furthermore, the inhibition of hybrid microbial growth was improved and compared with tetramer and S3-SΔ3. It was found that an increase in the positive charge of the hybrid protein did not have a toxic effect on the host bacteria.
Discussion & ConclusionDue to the appropriate expression and increased antimicrobial activity and negligible cytotoxicity, the hybrid peptide S3-S∆3 and tetramer S3 can be considered an effective production strategy to obtain AMPs.
Keywords: Antimicrobial peptides, Factor c, Horseshoe crab, S3-S∆3 protein hybrid, Tetramer S3 peptide -
مقدمه
بررسی آثار پپتیدهای دارای خاصیت ضد باکتریایی می تواند راه را برای به دست آوردن آنتی بیوتیک های موثرتر هموار سازد. در این تحقیق، پپتید تترامر Sushi3 طراحی و بیان شد؛ سپس با پپتید تترامر Sushi3 دیگری مطالعه و مقایسه گردید که به منظور تغییر خواص ضدباکتریایی، اسید آمینه های اسپارتیک اسید و پرولین آن با اسید آمینه های گلیسین و سرین جایگزین شده بودند.
مواد و روش هاابتدا توالی های پپتیدی Sushi3 تترامر یادشده، طراحی و ساخته و به ترتیب Mer1 و Mer2 نام گذاری و به طور جداگانه در پلاسمید pET-26b(+) کلون گردید و درنهایت، به میزبان E.coli BL21(DE3) انتقال داده شدند. پس از بیان پپتیدهای بالا، وجود پپتیدها با روش SDS-PAGE و وسترن بلات تایید گردید؛ سپس فعالیت ضدمیکروبی Mer1 و Mer2 بررسی و مقایسه شد. درنهایت، سمیت دو تترامر ساخته شده بر روی رده سلولی MDA-MB-231 ارزیابی و مقایسه گردید.
یافته هاMer1 و Mer2 بیان پروتیینی مشابه داشتند و اثر سمی هر دو پپتید روی رده سلولی تفاوت معنا داری نداشت؛ اما Mer2 نسبت به Mer1 ، در غلظت های یکسان، آثار ضدمیکروبی موثرتری دارد.
بحث و نتیجه گیریارزیابی تاثیر جایگزینی اسید آمینه با بار منفی کمتر در افزایش فعالیت ضدمیکروبی پپتیدها، راهکار مناسبی است. نتایج بالا امکان طراحی و تولید پپتیدهای ضدمیکروبی علیه سویه های مقاوم به آنتی بیوتیک را به عنوان نسل بعدی آنتی بیوتیک ها افزایش می دهد.
کلید واژگان: پپتید تترامر Sushi3، خرچنگ نعل اسبی، فاکتور c، پپتیدهای ضدمیکروبیIntroductionThe study of the effects of synthetic peptides with antibacterial properties can provide more effective antibiotics. This study designed, expressed, and investigated the Sushi 3 tetramer peptide. Subsequently, it was compared in terms of changing antibacterial properties with another Sushi3 tetramer peptide the aspartic acid and proline amino acids of which were replaced with glycine and serine amino acids.
Material & MethodsFirst, the mentioned Sushi3 tetramer peptide sequences were designed, constructed, and named Mer1 and Mer 2, respectively, and cloned separately into plasmid pET-26b (+) and finally transferred to E.coli BL21 host (DE3). After the expression of the peptides, the presence of peptides was confirmed by SDS-PAGE and Western blotting. Afterward, the antimicrobial activity of Mer1 and Mer 2 was evaluated and compared. Finally, the toxicity of the two tetramers made on the MDA-MB-231 cell line was evaluated and compared.
FindingsMer1 and Mer 2 had similar protein expression, and the toxic effect of both peptides on the cell line was not significantly different. however, Mer 2 had more effective antimicrobial effects than Mer1 at the same concentrations.
Discussion & ConclusionEvaluation of the effect of amino acid replacement with less negatively charge on increasing the antimicrobial activity of peptides is a suitable strategy. The above results increase the possibility of designing and producing antimicrobial peptides against antibiotic-resistant strains as the next generation of antibiotics.
Keywords: Antimicrobial peptides, Factor c, Horseshoe crab, Sushi3 tetramer peptide -
مقدمهویبریوکلرا باکتری بیماریزا گرم منفی است که عامل وبا بیماری اسهال کشنده است. وبا عمدتا در ماه های گرم، وقتی باکتری بتواند در آب آلوده به مدفوع به سرعت تکثیر کند مشاهده می گردد. این بیماری یک نوع اسهال شدید است که در طی قرن ها به شدت وضعیت بهداشت و اقتصاد جوامع مبتلا را تحت تاثیر قرار می دهد. طراحی و ارائه یک روش سریع و قابل اعتماد برای شناسایی ویبریوکلرا به عنوان یک بیماری مسری و باکتری سریع شد و قابل انتقال یکی از چالش های این دهه می باشد.مواد و روش هاخرگوش های سفید نیوزیلندی با سلول کامل ویبریوکلرا اگاوا و اینابا ایمن شدند. گاماگلوبین های به دست آمده از سرم تام در مرحله اول توسط ترسیب سولفات آمونیوم تخلیص و تغلیظ گردید و سپس خلوصاین پادگن ها با به کارگیری کروماتوگرافی میلی ترکیبی در مرحله بعد افزایش یافت. .این آنتی بادی ها به سلول های کامل استافیلوکوکوس اورئوس cowan 1 NCTC-8325 متصل گردید. نمونه های سواب رکتال به یک محیط آب پپتونه قلیایی(pH 8.6) غنی شده تلقیح گردید و به مدت 5 ساعت در دمای 37 درجه قرار گرفتند. یک قطره از هر نمونه را با یک قطره از کمپلکس کوآگلوتیناسیون ویبریوکلرا مخلوط و نتایج در عرض 3-2 دقیقه گزارش گردید.یافته های پژوهشنتایج حاصل از اندازه گیری حساسیت، ویژگی و دقت آزمون طراحی شده در مقایسه با روش کشت استاندارد به ترتیب برابر 97، 99 و 98 درصد حاصل گردید که به عنوان یک روش سریع و قابل اعتماد جهت به کارگیری در شیوع اندمیک یا همه گیر بیماری کشنده و قابل انتقال وبا روش کارآمدی به حساب می آید.بحث و نتیجه گیریروش کوآگلوتیناسیون طراحی شده در این پژوهش یک روش ساده، سریع و قابل اعتماد برای تشخیص ویبریوکلرا در نمونه مدفوع می باشد که می تواند در شناسایی سریع و کنترل موارد اسهال شدید حاصل از بیماری وبا به خصوص در زمان همه گیری در مناطق با امکانات آزمایشگاهی حداقل مورد استفاده قرار گیرد و مانع شیوع و مرگ و میر توسط این بیماری مسری گردد.کلید واژگان: کمپلکس کواگلوتیناسیون، پروتئین A، استافیلوکوکوس اورئوس، ویبریوکلرا، کوآگلوتیناسیونIntroductionVibrio cholera is a gram-negative bacterium that causes cholera which is an acute diarrheal illness. Cholera outbreak mostly happens in hot seasons when the bacteria reproduce rapidly in water contaminated with feces. Severe diarrhea and mortality have been the prevalent symptoms of cholera which affect the hygienic status and economic features of humans during centuries. There is a challenge currently to plan and propose a quick and reliable method to detect vibrio cholera which has been one of the fast growing and contagious disease in this decade.Materials & MethodsNew Zealand white rabbits were immunized with vibrio cholera Ogawa and Inaba whole cells. The obtained gamma globulin from the whole serum was purified through ammonium sulfate precipitation method and then concentrated in this study. Subsequently, the purity of these antigens increased with the use of mixed mode-chromatography in the next step. The purified antibodies were connected to staphylococcus aureus cowan 1 NCTC-8325 whole cells. Rectal swab samples were inoculated into an enriched Alkaline Peptone Water medium (pH 8.6) incubated for 5 h at 37 °C. One drop from each sample was mixed with one drop of vibrio cholera co-agglutination complex. Subsequently, the results were read in 2-3 min.FindingsThe obtained results showed 97%, 99%, and 98% of sensitivity, specificity, and accuracy from the proposed assay, respectively, compared to the standard culture methods. This proposed assay is considered as a rapid and reliable method to evaluate endemic or epidemic transmission of fatal illnesses.Discussion & ConclusionsThe proposed co-agglutination test is a simple, rapid, and reliable method to detect Vibrio cholera in fecal specimens. This method can be utilized to detect and control severe diarrhea which results from vibrio leading to the prevention of mortality, especially in areas with minimal laboratory facilities.Keywords: Coagglutination, Complex coagglutination, Protein A, Staphylococcus aureus, Vibrio cholera
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.