ارزیابی بیان نوترکیب زنجیره سبک توکسین بوتولینوم تیپ ‌a‌ متصل به یک پپتید ‌ نفوذ کننده به سلول ‌

سابقه و هدف: توکسین بوتولینوم تیپ a امروزه به طور گسترده ای به صورت تزریقی در درمان برخی اختلالات انقباضی ماهیچه هابه کار می رود.این مطالعه به منظور تولیدپروتئین نوترکیب حاصل از اتصال کوالان زنجیره سبک توکسین بوتولینوم تیپ a (bont/a) به پپتید tat(4757)وهمچنین شرایط مناسببرای افزایشبیان و تخلیص این پروتئین انجام شد.مواد و روش ها:در این مطالعه بنیادی توالی نوکلئوتیدی زنجیره سبک توکسین بوتولینوم تیپ a و پپتید tatاز بانک ژنی به دست آمد وسازه ژنی حاوی اینتوالی هاطراحی و ساخته شد. پس از کلون سازی در وکتور بیانی bl21 (de3)e. coli القای بیان با استفاده از iptg انجام گرفت.سپس شرایط بهینه دمایی و غلظت مناسب iptgبرای بیشترین میزان بیان بر اساس تفاوت در شدت رنگ میان باندهای پروتئینی ژل درsds pageتعیین شد. پروتئین نوترکیببا کمک ستون کروماتوگرافی حاوی نیکل (ninta) تخلیصشد.یافته ها: پروتئین کایمریک حاصل در شرایط معمول بیان (mm iptg 1و دمای c˚37) به صورت نامحلول تولید می شود. با بهینه سازی شرایط بیان (mm iptg 5/0و دمای c˚18)میزان 60% ازپروتئین کایمریک به صورت محلول تولید شد.نتیجه گیری: بر اساس نتایج این مطالعه با بیان پروتئین نوترکیب به صورت محلول پروتئین پیچش صحیح و در نتیجه فعالیت خود را به میزان زیادی حفظ کرده و نیازی به استفاده از ترکیبات دناتوره کننده برای باز کردن پیچش پروتئین و محلول سازی آن نخواهد بود.

Evaluation of the Expression of Recombinant Type A Botulinum Neurotoxin Light Chain Loaded onto a Cell-Penetrating Peptide

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Botulinum toxin type A (BoNT/A) is widely used in the treatment of some muscle contraction disorders through injection. This study aimed to produce recombinant protein through covalent bonding of the light chain of BoNT/A to the peptide TAT (4757), and to create an optimized condition for expression and purification of the protein.METHODS: In this preliminary study, the nucleotide sequences of the light chain of BoNT/A and TAT peptide were obtained from Gen Bank, and genetic structures containing these sequences were designed and engineered. After cloning into the BL21 (DE3) E. coli vector, expression was induced by IPTG. Thereafter, optimum thermal condition and IPTG concentration for maximum expression were determined based on the difference in the intensity of staining between the bands on SDSPAGE protein gel. The recombinant protein was purified through nickel column chromatography (NiNTA).FINDINGS: The produced chimeric protein is insoluble in normal conditions (1 mM IPTG and at 37˚ C). Through optimization of expression conditions (0.5 mM IPTG and at 18˚ C) 60% of the chimeric protein was produced as solution.CONCLUSION: Based on our results, through expressing the recombinant protein as a solution, the protein maintained its proper folding and function. Hence, the use of denaturation compounds for solution making and destabilization of folded protein structures is not required.