تاثیر بیان هم زمان چپرون های سیتوپلاسمی بر بیان فاکتور رشد عصبی نوترکیب در میزبان بیانی e. coli

فاکتور رشد عصبی (ngf) یک فاکتور نوروتروفیک عصبی می باشد که در حفظ، بقاء و تمایز سلول های عصبی مرکزی و محیطی فعالیت دارد. این پروتئین سه زیرواحدی بوده که زیرواحد بتای آن دارای فعالیت اصلی است. براساس تحقیقات، به نظر می رسد که می توان از این فاکتور در درمان بسیاری از بیماری ها از جمله نوروپاتی های محیطی در ارتباط با دیابت، آلزایمر، پارکینسون، بیماری های پوستی و غیره استفاده کرد. به دلیل فضای اکسیداتیو پری پلاسم، بیان پروتئین نوترکیب ngf در میزبان پروکاریوتی باید در پری پلاسم صورت گیرد. شایان ذکر است که بیان هم زمان چپرون های سیتوپلاسمی، می تواند ترشح پروتئین های نوترکیب به فضای پری پلاسمی را تسهیل کرده و سبب افزایش حلالیت آن ها شود.در این تحقیق تاثیر چپرون های سیتوپلاسمی groel/groes، dnak/dnaj،grpe ، trigger factor(tf) بر میزان تولید پری پلاسمی پروتئین نوترکیب ngf مطالعه گردید. بدین منظور زیرواحد beta;ngf در وکتور بیانی pet39b(+) بصورت هم زمان با پلاسمیدهای چپرونی pgtf2، ptf16، pgro7،pkje7 و pgkje8 در باکتری e. coli سویه de3 بیان شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که در حضور چپرون ) tfپلاسمید چپرونی ptf16 ) تولید کل محتوای پروتئینی و پروتئین های پری پلاسمی افزایش داشته است. همچنین مجموع چپرون های dnak/dnaj و groel/groes(پلاسمید چپرونی pgkje8 ) نیز تا حدودی سبب افزایش تولید شده اند، در حالی که بیان هر یک از چپرون های groel/groes(پلاسمید چپرونی pgro7) و یا dnak/dnaj (پلاسمید چپرونیpkje7) تاثیری بر بیان پروتئین نداشته اند. نتایج کشت سلول نیز نشان دهنده فعال بودن پروتئین تولیدی بوده و تمایز سلول ها به سلول های عصبی را نشان می دهد.

The effect of cytoplasmic chaperones co-expression with recombinant human nerve growth factor in E. coli

Nerve growth factor (NGF) is a neurotrophic factor that is functional in survival, maintenance and differentiation of peripheral and central nervous system cells. This protein has three subunits that its beta subunit has main activity. According to scientific studies, it can be used as a therapeutic agent in treatment of many diseases such as peripheral neuropathy associated with diabetes, Alzheimer #39;s disease, Parkinson #39;s disease, skin disease and so on. Prokaryotic expression of recombinant NGF should be done in the periplasmic space because of its oxidative envoronment. It is worth noting that coexpression of cytoplasmic molecular chaperones can facilitate the secretion of the recombinant proteins to the periplasmic space and also enhance the protein solubility.In this study, the effect of cytoplasmic chaperones of GroEL / GroES, DnaK / DnaJ, GrpE, Trigger Factor (TF) on the periplasmic production of recombinant NGF protein was studied. For this purpose, beta;NGF subunit was expressed in pET39b(+) expression vector simultaneously with chaperone plasmids pGTf2, pTf16, pGro7, pKJE7 and pGKJE8 in E. coli DE3 strain.The results showed that in the presence of TF chaperone (pTf16 plasmid), the total protein and periplasmic production increased. Also, the DnaK/DnaJ and GroEL/GroES chaperones (pGKJE8 plasmid) have also increased the production to some extent.; while the expression of GroEL/ GroES (pGro7) or DnaK / DnaJ (pKJE7) had no effect on protein expression. Also treatment of PC12 cell line with recombinant beta;NGF showed differentiation to nerve cells which indicates that the produced protein is fully functional.