طراحي، بهينه سازي و ساخت سازه ژني كدكننده پروتيين اصلي ميلين متصل به قسمت ايمونوژن توكسين كلرا

Designing, Optimization and Construction of Myelin Basic Protein Coding Sequence Binding to the Immunogenic Subunit of Cholera Toxin

زمينه و هدف: مالتيپل اسكلروزيس يك بيماري خودايمن التهابي مزمن است. تزريق مخاطي پروتيين اصلي ميلين متصل به قسمت ايمونوژن توكسين كلرا مي تواند شدت پاسخ ايمني در بيماران مالتيپل اسكلروزيس را كاهش دهد. براي توليد اين پروتيين نوتركيب در مقياس انبوه، انتخاب ميزبان بياني مناسب، نوع تركيب بندي شاخص هاي پروتييني، ساختار فضايي دو پروتيين در حالت متصل شده، بهينه كردن توالي نوكليوتيدي از لحاظ سازگار بودن كدون هاي خوانش(CAI) و محتوايGC، بسيار حايز اهميت مي باشد. روش بررسي:در اين مطالعه با استفاده از نرم افزارهايDNA2،PSIPRED و ProtParam بهترين حالت ممكن براي توليد پروتيين نوتركيب مورد ارزيابي قرار گرفت. علاوه براين، خوانش صحيح پروتيين اصلي ميلين متصل به قسمت ايمونوژن توكسين كلرا نيز مورد توجه قرار گرفت. پس از حصول اطمينان ازكارآمدي قطعه كدكننده به روش نرم افزاري، قطعه كدكننده براي سنتز سفارش داده شد .به منظور ارزيابي قطعه طراحي شده آزمون تكثيرژني با استفاده از پرايمرهايT7 انجام گرفت. درنهايت قطعه طراحي شده درمحل كلونينگ وكتور بياني pET28 جاي گرفت. يافته ها :بعداز بهينه سازي قطعه كدكننده مهندسي شده، ميزان CAI از 64 درصد به 80درصد و محتواي GCاز 41درصد به 49 درصد ارتقا پيدا كرد. حضور باند حدود 700bp در الگوي الكتروفورز حاصل از بررسي وكتور نو تركيب ساخته شده به روش تكثيرژني، نشان دهنده كلونينگ صحيح قطعه مورد نظر درمحل كلونينگ وكتور بياني pET28 مي باشد. نتيجه گيري: مطالعات نرم افزاري و آزمايشگاهي نشان مي دهد قطعه طراحي شده احتمالا در بهترين حالت ممكن قادر به كدكردن پروتيين نوتركيب مربوطه است. واژه هاي كليدي: مالتيپل اسكلروزيس، توكسين كلرا، پروتيين اصلي ميلين

Background and Objectives: Multiple sclerosis (MS) is a chronic inflammatory autoimmune disease. Mucosal feeding of myelin basic protein binding to the cholera toxin B subunit can reduce the intensity of the immune response in MS patients. Expression system, the domain composition of the fusion protein, accessibility of two domains, codon adaptation index (CAI) and GC contents are very important for the large scale production of fusion protein. Material and Methods: we used DNA2, PSIPRED and Prot Param softwares for designing the best form to produce fusion protein. Moreover, the correct open reading frame of myelin basic protein was also considered. First the coding sequence was verified and then synthesized. For confirmation of the recombinant vector, PCR test was carried out using T7 primers. Finally it was inserted into the cloning site of pET28 expression vector. Results: After coding optimization, the CAI rate was increased from 64 % to 80% and GC content from 41 % to 49%. The presence of a band near 700bp resulted from PCR amplification test demonstrates the correct cloning of recombinant vectors in the cloning site of pET28 expression vector. Conclusion: According to software and experimental analysis, the designed sequence probably in the best form could be used for production of recombinant protein. Keywords: Multiple Sclerosis, Cholera Toxin, Myelin Basic Protein