کلونینگ، بیان و تعیین ویژگی پروتئین نوترکیب بخش اکتودومین گیرنده پروتئین مورفوژنتیک استخوان در میزبان پروکاریوتی

پروتئین‌های مورفوژنتیک استخوانی (bmps) متعلق به سوپرفامیلی فاکتور ترنسفورم‌کننده رشد بتا هستند. این مولکول‌ها در رشد و تکوین جنینی و همچنین تمایز سلول‌های مختلف نقش ایفا می‌کنند. در این خصوص دو مولکول همودایمر bmp2 و bmp7 نقش مهمی در تشکیل اکتوپیک استخوان دارند به‌طوری که دو نوع نوترکیب آن به‌صورت استفاده اکتوپیک در دسترس هستند. بعد از اتصال همودایمر bmp2 به گیرنده خود در سطح سلول، تجمع همودایمرهای نوع i و ii گیرنده آن منجر به ایجاد پاسخ بیولوژیک در داخل سلول می‌شود. علی‌رغم وجود انواع نوترکیب bmp2 و bmp7 به‌دلیل خطرات ناشی از استفاده از آنها هنوز استراتژی استفاده از انواع آندوژن از طریق به دام‌انداختن با آنتی‌بادی‌های مونوکلونال در محل ضایعه استخوانی در اولویت برنامه‌های تحقیقاتی است. روش جایگزین دیگر به‌جای استفاده از آنتی‌بادی‌های مونوکلونال استفاده از گیرنده‌های طبیعی این لیگاند در بدن است. در این رابطه با توجه به kd مناسب اتصال بخش اکتودمین گیرنده ii مولکول bmp2 در این پروژه اقدام به بیان و تخلیص این قسمت با هدف به دام‌انداختن bmp2 اندوژن شد. قطعه پروتئینی اکتودمین گیرنده نوع ii در میزبان باکتریایی بیان و تخلیص شد که با ارزیابی cd این پروتئین نوترکیب حاکی از ساختار مشابه با نوع طبیعی آن بود. همچنین ارزیابی اتصال آن به لیگاند bmp2 با الایزا مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه kd آن محاسبه شد. براساس نتایج به‌دست‌آمده، بخش اکتودمین گیرنده نوع دو می‌تواند با ویژگی اتصال مناسب در غلظت نانومولار به bmp2 متصل شود و در مطالعات بعدی می‌تواند به‌عنوان یک جایگزین به‌جای آنتی‌بادی مونوکلونال برای به دام‌اندازی مولکول‌های bmp آندوژن مورد استفاده قرار گیرد.

Cloning, Expression and Characterization of the Recombinant Protein Component of the Ectodomin Receptor of Bone Morphogenetic Protein Receptor in the Host of Prokaryotic

Bone morphogenetic proteins (BMPs) belong to the superfamily transforming growth factorbeta. These molecules play a role in fetal development and differentiation of different cells. In this regard, two homodimer molecules BMP2 and BMP7 play an important role in the formation of ectopic bone So that two types of recombinant form are available for ectopic use. After binding of the homodimer BMP2 to its receptor at the cell surface, the accumulation of homodimers of type I and II receptors results in a biological response within the cell. Despite the existence of recombinant types of BMP2 and BMP7 due to the dangers of their use, the strategy of using monoclonal antibodies to trap endogenous types is still a priority in research programs. Instead of using monoclonal antibodies, the alternative method is to use the natural receptors of the ligand in the body. In this regard, due to the proper Kd binding of the ectodomain component of the receptor II of the BMP molecule in this project, the expression and purification of this part were attempted to trap BMP2 endogenous. The protein component of the type II receptor ectodomain was expressed and purified by the bacterial host, which, by evaluating CD, of this recombinant protein showed a similar structure to that of the natural type. Also, its binding to the BMP2 ligand with ELISA was evaluated and then calculated as Kd. Based on the results, the type II receptor ectodomain can be connected to the BMP2 with a suitable binding property at the nM concentration, and in subsequent studies, it can be used as an alternative to a monoclonal antibody to Trap endogenous BMP molecules.