بهینه سازی بیان، استخراج و تخلیص ناحیه N- ترمینال ژن IpaD شیگلا دیسانتری با استفاده از آنالیز پروتئومیکسی

باکتری شیگلا دیسانتری یکی از عوامل پاتوژن مهم است که علی رغم تلاش های چندین ساله برای تهیه واکسن علیه آن هنوز مطالعات گسترده پیرامون آن ادامه دارد. محصولات پلاسمید تهاجمی شیگلا (Ipa) نقش مهمی در تهاجم باکتری ایفا می کنند. پروتئین IpaD یکی از اعضای این خانواده است که به عنوان کاندید واکسن شیگلا مطرح می باشد. مطالعات متعدد بر روی این پروتئین نشان داده که ناحیه N- ترمینال آن نقش مهمی در فرآیند تهاجمی باکتری دارد. این مطالعه با هدف بهینه سازی بیان N- ترمینال ژن IpaD به منظور افزایش تولید پروتئین نو ترکیب انجام شد.
در این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی باکتری E. coli BL21(DE3) حامل پلاسمید pET-28a که ژن ناحیه N- ترمینال IpaD در آن همسانه سازی شده بود جهت مطالعات مورد استفاده قرار گرفت. پس از کشت باکتری، تاثیر سه فاکتور زمان القا، دما و غلظت ماده القا کننده ایزو-پروپیل-تایوبتا دی گالاکتوپیرانوزید (IPTG) بر میزان بیان، با استفاده از ژل سدیم دو دسیل سولفات-پلی آکریل آمید (SDS-PAGE) به صورت کیفی بررسی گردید. با استفاده از تصاویر دو بعدی تهیه شده از ژل ها با کمک نرم افزار آنالیز ژل های دو بعدی بررسی کمی بیان پروتئین صورت پذیرفت. مراحل استخراج و تخلیص پروتئین نوترکیب با کمک روش شیب اوره آغاز و با عبور نمونه ها از ستون کروماتوگرافی پایان یافت.
نتایج بر روی ژل های SDS-PAGE نشان داد که میزان تقریبا مشابهی از تولید پروتئین نوترکیب در زمان القا، دما و غلظت های مختلف IPTG بیان وجود دارد، اما یافته های نرم افزاری نشان داد بهترین شرایط بیان ناحیه N- ترمینال پروتئین IpaD در وکتور pET-28a دمای 37 درجه سانتی گراد، غلظت 7/0 میلی مولار IPTG و زمان 3 ساعت بعد از القا می باشد.
بر اساس نتایج این مطالعه هر پروتئین بعد از فرآیند همسانه سازی شرایط بیان مخصوص به خود را دارا می باشد که شرایط دمایی و طول زمان القا سلول ها در مقدار تولید پروتئین موثرتر می باشند.