بيان و تخليص پروتيين نوتركيب انتهاي كربوكسيل نوروتوكسين بوتولينوم A در باكتري اشريشياكلي به عنوان كانديداي توليد واكسن بوتوليسم

Expression of recombinant He domain of Clostridium botulinum neurotoxin A in E. coli and its purification a a vaccine candidate against botulism

زمينه و هدف: بوتوليسم بيماري كشنده‌اي است كه توسط نوروتوكسين يكي از هفت نوع كلستريديوم بوتولينوم ايجاد مي‌شود. بخش كربوكسيل زنجيره سنگين نوروتوكسين كلستريديوم بوتولينوم تيپ A(BoNT/A-Hc)، از قابليت بالايي در تحريك سيستم ايمني برخوردار است كه امروزه براي توليد واكسن نوتركيب عليه بوتوليسم به كار مي‌رود. هدف از اين پژوهش بيان و تخليص فرم محلول اين بخش از نوروتوكسين در باكتري اشريشياكلي نوتركيب مي‌باشد. روش بررسي: در اين تحقيق وكتور pET28aحاوي ژن BoNT/A-Hc به باكتري اشريشياكلي نوتركيب انتقال داده شد. در ادامه، بهترين كلني از سويه نوتركيب بر اساس سه شاخصه مهم ميزان رشد باكتري، بيان پروتيين و پايداري پلاسميد انتخاب شد. سپس بيان محصول در محيط كشت LB و M9 اصلاح شده بررسي، و پروتيين مورد نظر با ستون كروماتوگرافي رزيني تخليص گرديد. يافته‌ها: در شرايط بهينه شده كشت باكتري در مقياس فلاسك، 52 ميلي‌گرم پروتيين محلول BoNT/A-Hcبه ازاي يك ليتر محيط كشت حاصل شد. نتيجه‌گيري: براساس يافته‌هاي اين تحقيق مي‌توان نتيجه‌گيري كرد كه انتخاب سويه مناسب براساس شاخصه‌هاي مهم رشد باكتري، بيان پروتيين نوتركيب و پايداري پلاسميد در افزايش بازدهي توليد پروتيين نوتركيب موثر است.

Background and Aim: Botulism is a lethal disease which is caused by the one of the neurotoxins of the 7 types of Clostridium botulinum. The carboxylic domain of the heavy chain of Clostridium botulinum type A neurotoxin (BoNT/A-Hc), is highly capable of activating immune system and is used for production of a vaccine against botulism. The aim of this study was to express and produce soluble form of BoNT/A- Hc in recombinant E. coli. Materials and Methods: He part of BoNT/A was subcloned in pET28a vector and clone was expressed in E. coli BL21 (DE3). Then the best recombinant clones were selected based on three main factors: expression, growth and plasmid stability. Then protein expression was evaluated in LB and M9 media and the protein was purified by resin column chromatography. Results: In flask culture, under optimal conditions of bacterial culture yielded 52mg of BoNT/A-Hc soluble protein from each liter of culture medium. Conclusions: According to the results of this study, selection of suitable strains 011 the basis of important growth indices of the bacteria, expression of recombinant protein and plasmid stability can lead to in increased efficiency of the recombinant protein production.