بررسی بیان و تیترآنتی‌ بادی پروتئین نوترکیب نوکلئوکپسید به عنوان یک کاندید ایمونوژن علیه ویروس سارس‌ کوو2

هدف: همه‌گیری بیماری کووید-19 نتیجه عفونت ناشی از ویروس سارس‌کوو2 است. آنالیز تکاملی بر اساس هم‌ردیفی توالی اسید‌نوکلئیک نشان می‌دهد سارس‌کوو2 عضوی از جنس بتا‌کروناویروس‌ها بوده و ژنوم آن متشکل از یک rna تک‌رشته‌ای مثبت و کد‌کننده 16 پروتئین می‌‌باشد. در بین پروتئین‌های ساختاری نوکلئوکپسید فراوان‌ترین پروتئین در کروناویروس‌ها بوده و توالی آمینواسیدی آن تا حد زیادی حفاظت شده است. با توجه به بروز جهش‌های زیاد در پروتئین اسپایک، هدف از این تحقیق بررسی بیوانفورماتیکی، بیان پروتئین نوکلئوکپسید و ارزیابی ایمونژنیسیتیه آن به عنوان یک کاندید ایمونوژن بود. مواد و روش‌ها: بررسی اپی‌توپ‌های سلول b و t پروتئین نوکلئوکپسید در پایگاه داده iedb انجام شد. پلاسمید pet28a-n به میزبان بیانی e.coli bl21 (de3) ترانسفر و بیان پروتئین نوترکیب با القاگری iptg انجام شد. تخلیص پروتئین نوترکیب با روش کروماتوگرافی تمایلی ستون ni-nta انجام و جهت تائید آن از روش وسترن بلاتینگ استفاده گردید. در نهایت ایمنی‌زایی موش‌ها با پروتئین نوترکیب طی سه دوز صورت گرفت. یافته‌ها: ژن بهینه‌سازی شده شاخص سازگاری کدون 0.97 را دارا شد. درصد کدون‌های با شیوع بالا در ژن به 85 درصد بهبود یافت. بیان پروتئین نوترکیب در میزبان e.coli منجر به تولید پروتئین نوترکیب با وزن 45 کیلودالتون شد. میزان پروتئین خالص شده برای هر لیتر از محیط 43 میلی‌گرم بود. ایمن‌سازی موش‌ها پاسخ آنتی‌بادی سرمی را القا کرد. آنالیز‌های آماری نشان داد که میزان تیتر آنتی‌بادی در مقایسه با نمونه کنترل به‌طور قابل‌ توجهی تفاوت معنی‌داری دارد و تیتر آنتی‌بادی تا رقت 1.256000 قابل قبول بود. نتیجه‌گیری: طبق نتایج این پژوهش، پروتئین نوترکیب نوکلئوکپسید می‌تواند به عنوان یک کاندید ایمونوژن جهت توسعه واکسن‌های علیه ویروس سارس‌کوو2 در تحقیقات بعدی استفاده شود. 

evaluation of expression and titration of recombinant nucleocapsid protein as an immunogenic candidate against sars-cov2

introduction: covid-19 epidemic results from an infection caused by sars-cov2. evolution-based analyses on the nucleotide sequences show that sars-cov2 is a member of the genus beta-coronaviruses and its genome consists of a single-stranded rna, encoding 16 proteins. among the structural proteins, the nucleocapsid is the most abundant protein in virus structure, highly immunogenic, with sequence conservatory. due to a large number of mutations in the spike protein, the aim of this study was to investigate bioinformatics, expression of nucleocapsid protein and evaluate its immunogenicity as an immunogenic candidatematerials and methods: b and t cell epitopes of nucleocapsid protein were examined in the iedb database. the pet28a-n plasmid was transferred to e. coli bl21(de3) expression host, and iptg induced recombinant protein expression. the protein was purified using ni-nta column affinity chromatography, and the western blotting method was utilized to confirm it. finally, mice were immunized with three routes of purified protein. statistical analysis of the control group injection and test results was carried out by t-test from spss software.results: the optimized gene had a codon adaptation index (cai) of 0/97 percentage of codons having high- frequency distribution was improved to 85%. expression of recombinant protein in e.coli led to the production of bont/b-hcc with a molecular weight of 45 kda. the total yield of purified protein was 43 mg/l. immunization of mice induced serum antibody response. statistical analysis showed that the antibody titer ratio was significantly different compared to the control sample and the antibody titer was acceptable up to a dilution of 1.256000conclusion: according to the present study results, the protein can be used as an immunogenic candidate for developing vaccines against sars-cov2 in future research.