بيان دگر ساخت ژن كد كننده يك ايزوفرم تيپ2 متالوتيونين گياه برنج (OsMTI-2b) در اشرشياكلي

Heterologous Expression of a rice metallthionein isoform type 2 (OsMTI-2b) in Escherichia coli

متالوتيونين‌ها (MT) پروتئين‌هاي با وزن مولكولي كم، غني از سيستيئن (Cys) هستند كه به‌واسطه داشتن گروه‌هاي تيول آمينو اسيد Cys توانايي اتصال به فلزات سنگين را دارند. در گياهان ايزوفرم‌هاي مختلفي از MTوجود دارد كه بر اساس آرايش سيستئين در چهار تيپ قرار مي‌گيرند. در اين تحقيق به‌منظور بررسي نقش ايزوفرم OsMTI-2b از گياه برنج كه متعلق به تيپ 2 مي‌باشد، توالي‌كد كننده‌ي اين ايزوفرم، در ناقل بياني pET41a همسانه‌سازي و به باكتري E.coliسويه‌ي (DE3)Rosetta منتقل شد. پس از القا باكتري با IPTG توليد اين پروتئين همراه با شريك الحاقي GST در فاز محلول تاييد شد. سويه شاهد نيز با انتقال پلاسميد بدون ژن به سويه (DE3)Rosetta توليد شد. مقايسه منحني‌هاي رشد سلول‌‌‌‌‌هاي باكتري بيان‌كننده‌ي پروتئين‌هاي نوتركيب با باكتري شاهد نشان داد سويه‌هاي بيان‌كننده OsMTI-2b در محيط حاوي فلزات Pb، Cd، Ni وZn تحمل بيش‌تري نسبت به سويه شاهد دارند. هم‌چنين اندازه‌گيري فلزات در محيط كشت نشان داد كه در محيط كشت سويه R-MTI-2b فلزات Pb، Cd، Ni، Znو Cuبه‌ترتيب به ميزان 0/7±85//15، 0/8±13/07، 0/8± 11/8، 0/75±51/ 14 و 0/6±7/47 ميلي‌گرم بر ليتركاهش يافت. در مقايسه با اين سويه ميزان فلز در محيط كشت سويه شاهد بدون تغيير باقي ماند.

Metallothioneins (MTs) are low molecular weight, Cys-rich proteins that are able to bind metals through the thiol groups of their Cys residues. Plants have multiple MT isoforms which are divided in 4 types based on distribution of Cys residues. In the present work, the gene encoding OsMTI-2b, a rice MT type 2 (Oryza sativa), was cloned into pET41a vector. The resulting construct was transformed into Escherichia coli strain Rosetta (DE3). Following the induction with Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside the OsMTI-2b was expressed as carboxyl-terminal extensions of glutathione-S-transferase (GST). As compared with control, the E. coli cells expressing GST-OsMTI-2b showed increased tolerance against metals Ni, Cd, Pb and Zn. Furthermore in the medium of cells expressing GST-OsMTI-2b the concentration of Pb2+, Cd2+, Ni2+, Zn2+ and Cu2+decreased 15.85±0.7, 13.07±0.8, 11.8±0.8, 14.51±0.75 and 7.47±0.6 ppm, respectively. In comparison, the concentration of these metals did not change in the medium of control strain.