بیان پروتئین نوترکیب tgf β1 در گیاه توتون و بررسی تاًثیر پروتئاز فورین در پردازش فرم نهفته‌ی این پروتئین

Tgfβ1 ، یک پروتئین تنظیمی چندکاره است که در طیف وسیعی از فعالیت‌های بیولوژیکی مداخله می‌نماید. این پروتئین، ابتدا به صورت یک فرم پیش ساز غیرفعال، حاوی 390 اسید آمینه سنتز می‌شود که قبل از اتصال به گیرنده‌های tgfβ1، تحت تاًثیر برش پروتئولیتیکی، فرم بالغ tgfβ1 از پروپپتید آن جدا می‌گردد. فرم بالغ این پروتئین شامل 112 اسید آمینه از انتهای c ترمینال فرم غیرفعال آن است. در این مطالعه، در ابتدا توانایی دو سویه‌ی gv3101 و gv3101 (pmp90rk) آگروباکتریوم برای ترانسفورماسیون گیاه nicotiana benthamiana با ناقل بیان ptrakc erh، به وسیله‌ی ساخت سازه کنترل ptrakc/ cjg138 (حاوی gfp)، بررسی گردید و نتایج حاصل با تکنیک وسترن بلات و تصویربرداری کانفوکال ارزیابی شد. سپس، به منظور بیان موقت پروتئین tgf β1 از فرم پیش ساز آن در گیاه توتون، سازه‌های نوترکیب ptrakc/ dcf6 و ptrakc/ dcf7، به ترتیب دارای توالی نگهدارنده شبکه آندوپلاسمی (sekedl) و فاقد این توالی طراحی و ساخته شدند. این سازه‌ها به تنهایی و در ترکیب با سازه‌ی نوترکیب دیگری که حاوی ژن رمز کننده‌ی پروتئاز فورین بود، به گیاهان توتون مایه‌زنی شدند. نتایج حاصل نشان داد که هر دو سازه با موفقیت در گیاه توتون بیان می‌شوند. هرچند پردازش کارآمدتر فرم پیش ساز پروتئین tgf β1 در گیاهان مایه‌زنی شده با سازه‌ی ptrakc/ dcf7، نشان می‌دهد که تجمع فرم پیش ساز این پروتئین در شبکه آندوپلاسمی از پردازش آن جلوگیری می‌کند. همچنین، در این تحقیق مشخص شد که برش پروتئولیتیکی شبیه به پروتئاز فورین، بین tgfβ1 بالغ و پروپپتید آن، در n. benthamiana اتفاق نمی‌افتد.

Expression of recombinant TGF β1 protein in tobacco plant and investigation of the effect of Furin protease on processing of the latent form of this protein

TGF β1 is a multifunctional protein that is involved in several biological processes. This protein is initially synthesized as 390 amino acids biologically inactive latent precursor that prior to binding to the TGF β receptors; undergo proteolytic cleavage, to separate mature form of TGF β1 from its propeptide. The mature form of this protein comprise of the C terminal 112 amino acids from its precursor. In this study, the potential of two agrobacterium GV3101 and GV3101 (pMP90RK) strains were first investigated for the transformation of Nicotiana benthamiana with pTRAkc ERH expression vector by creating the pTRAkc/CJG138 (including GFP) as a control construct. The results were analyzed by western blot technique and confocal imaging. Then, in order to transient expression of TGF β1 from its precursor sequence in the tobacco plant, recombinant pTRAkc/ DCF6 and pTRAkc/ DCF7 constructs (containing endoplasmic reticulum retention signal (SEKEDL) and the lacking of this sequence, respectively) were designed and generated. Tobacco plants agro infiltrated with these constructs alone or in combination with another recombinant construct; harbouring the coding sequence for Furin protease. Results showed that the both of these constructs were successfully expressed in tobacco plants. However, more efficient processing of TGF β1 precursor in infiltrated plants with pTRAkc/ DCF7 construct show that the accumulation of TGF β1 precursor in endoplasmic reticulum prevent to its processing. In addition, in this research was revealed that a Furin like cleavage between the mature TGF β1 and its propeptide does not occur in N. benthamiana.