تخلیص فیوژن پپتید نوترکیب حاوی تگ تمایلی به هیدروکسی‌آپاتیت با کمک ستون کروماتوگرافی سرامیکی

مقدمه: امروزه ترمیم بافت استخوانی با افزایش اختلالات و آسیب‌های استخوانی از اهمیت خاصی برخوردار است. مهندسی بافت استخوان، راهکارهای ویژه‌ای را برای رفع این مشکلات فراهم کرده است. مطالعه حاضر با هدف تخلیص فیوژن پپتید نوترکیب حاوی تگ تمایلی به هیدروکسی‌آپاتیت با کمک ستون کروماتوگرافی سرامیکی انجام شد.مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، نوعی پپتید فیوژن طراحی شد که از یک‌سو حاوی توالی دمین اتصالی به هپارین بود که می‌تواند به انواع مختلفی از فاکتورهای رشد دخیل در ترمیم بافت متصل و باعث به‌دام‌انداختن این فاکتورها در محل ضایعه شود و از سوی دیگر حاوی یک تگ بود که شامل توالی به‌دست‌آمده از یک مطالعه آزمایشگاهی مبتنی بر بیان فاژی است. علت قراردادن این تگ، اتصال پپتید به داربست حاوی هیدروکسی‌آپاتیت و تخلیص پپتید نوترکیب توسط ستون هیدروکسی‌آپاتیت بود. بنابراین توالی ژن برای بیان در میزبان پروکاریوتی e. coli ﺳﻮﻳﻪ bl21 بهینه‌سازی و سنتز شد. سپس توسط هضم دوگانه با آنزیم‌های saci و bamhi در وکتور بیانی pet-21a(+) ساب‌کلون شد. بیان پپتید نوترکیب از طریق روش‌های sds-page و وسترن‌بلات بررسی شد. برای بهینه‌کردن شرایط تخلیص، با اعمال تغییرات اساسی در روش کار اصلی شرکت سازنده، تخلیص دو مرحله‌ای انجام شد. این پپتید با تمایل بالایی به ستون متصل و با خلوص قابل قبولی تخلیص شد. در نهایت وجود تجمعات پپتیدی از طریق روش dls بررسی شد.یافته‌ها: نتایج کلونی pcr، هضم آنزیمی با استفاده از آنزیم‌های saci و bamhi و تعیین توالی حاکی از صحت فرآیند کلونینگ بود. از طرفی بیان پپتید فیوژن توسط روش‌های sds-page و وسترن‌بلات تایید و مهاجرت آن روی ژل باعث ظاهرشدن باندی در حدود 12کیلودالتون شد. تغییرات ایجادشده در روش کار شرکت سازنده باعث شد فرآیند تخلیص به‌صورت مطلوبی انجام شود و در نهایت نتایج روش dls هم خلوص پپتید تخلیص شده را نشان داد.نتیجه‌گیری: نتایج نشان‌دهنده بیان مطلوب و خلوص قابل توجه پپتید فیوژن طراحی‌شده در این مطالعه است.

Purification of Recombinant Fusion Peptide Containing Hydroxyapatite Affinity Tag Using Ceramic Chromatography Column

Introduction: Nowadays, bone tissue repair with increasing bone disorders and injuries have special importance. Bone tissue engineering provided specific solutions to these problems. The present study was conducted with the aim of purification of recombinant fusion peptide containing hydroxyapatite affinity tag using the ceramic chromatography column.Material methods: In this study, a fusion peptide was designed which at one side comprised the heparinbinding domain sequence, which can be attached to various types of growth factors involved in tissue repair and entrap these factors at the site of the lesion. On the other side, it contained a tag, which included a sequence derived from a laboratory study based on phage expression. The reason for keeping the sequence of this tag is to attach the peptide to the scaffold containing hydroxyapatite and purifying the recombinant peptide by the hydroxyapatite column. Therefore, the gene sequence was optimized and synthesized for expression in the prokaryotic host of E.coli strain BL21. Then the gene sequence was subcloned by double digestion with the SacI and BamHI enzymes into the expression vector of pET21a(+). The expression of the recombinant peptide was investigated by SDSPAGE and western blot. In order to optimize the purification conditions, twostep purification was carried out by applying fundamental changes in the main work method of the manufacturer company and was purified with acceptable purity. Finally, the existence of peptide assemblies was investigated by the SLD method.Finding: The results of PCR cloning, enzymatic digestion using SacI and BamHI enzymes and sequencing indicated the accuracy of the cloning process. On the other hand, expression of the fusion peptide was confirmed by SDSPAGE and Western blot techniques, and its migration onto the gel resulted in a band cleavage of about 12 kDa. Changes made to the manufacturer's workflow allowed the purification process to be optimized and the results of the DLS method showed the purity of the purified peptide.Conclusion: The results indicate the desirable expression and remarkable purity of the fusion peptide designed in this study.