طراحی بیوانفورماتیکی و ساخت کاست ژنی دربردارنده‌ی ژن‌های blf1، ctxb و stxb

مقدمهباکتری بورخولدریا سودومالئی، ویبریوکلرا و شیگلا دیسانتری عامل بیماری میلوئیدوزیس، وبا و شیگلوز در انسان می باشند. پروتئین های blf1 مربوط به b. pseudomallei، ctxb ویبریوکلرا و stxb شیگلا دیسانتری خاصیت آنتی ژنیک، ادجوانتی مخاطی، حاملی و ایمنی زایی دارند. هدف این مطالعه، ساخت کاست ژنی دربردارنده ی ژن های blf1، ctxb وstxb و بیان پروتئین آن ها در e. coli می باشد.مواد و روش هابا استفاده از نرم افزار های بیوانفورماتیک protparam و modeller، حالت های مختلف پروتئین کایمریک ژن های مربوطه بررسی شد. ساختار دوم پروتئین و اپی توپ های خطی و ساختاری نیز تعیین گردید. ژن های blf1 و stxb از پلاسمید pet28a-blf1-stxb، pcr و قطعه 850 جفت بازی blf1-stxb با جایگاه های آنزیمی noti وsali در وکتور بیانی pet28a-ctxb زیرهمسانه سازی و به باکتری e. coli سویه ی bl21(de3) ترانسفورم شد. پس از توالی یابی، بهینه سازی بیان ژن سنتزی تحت القایiptg (isopropyl-β-d-thiogalactoside) و درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد انجام و بوسیله تکنیک sdspage مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته هاشاخص ناپایداری پروتئین کایمر برابر با 40.06 و نیمه عمر آن در e. coli بیش از 10 ساعت به دست آمد. شاخص سازگاری کدون سازه ی کایمر به 0.9 و محتوای gc آن به 54.9 درصد افزایش یافت. بهترین ترتیب ممکن برای ساخت واکسن نوترکیب، ممزوج سه تایی ctxb-blf1-stxb بدست آمد. بیان پروتئین نوترکیب از ژن سنتزی تحت القای iptg، منجر به تولید پروتئینی با وزن مولکولی 48 کیلودالتون شد.نتیجه گیریبا توجه به توانایی توقف پروتئین سازی blf1، خاصیت حاملی stxb و خاصیت ادجوانتی ctxb، قرار دادن این سه ژن در یک کاست ژنی به بهترین حالت، می تواند به عنوان یک کاندید واکسن مناسب مورد توجه قرار گیرد.

Bioinformatic Design and Construction of a Chimeric Gene Comprising the stxB, ctxB and blf1 Genes

Introductionbacteria species; Burkholderia pseudomallei, Vibrio cholera, and Shigella dysenteriae are the main pathogen causing Melioidosis, Cholera, and Shigella in humans respectively. bacterial species have a protein that has antigenic prosperities along with being a mucus based adjuvant thus easing their delivery and immunogenicity. These proteins were BLF1(B. pseudomallei), CTxB (V. cholera), and StxB (S. dysenteriae). The goal of this study was a chimeric gene composed of Blf1, CTxB, and StxB and expression of these proteins from E.coli.Materials and MethodsUsing Bioinfoamtic tools such as Protparam and Modeller the different combinations of the chimeric protein were assessed. The blf1 and stxB genes were PCR amplified from pET28aBFL1StxB. The 850bp fragment encompassing BFL1StxB was cloned using SalI and NotI in the pET28a-CTxB vector. The engineered plasmid was transformed in BL21(DE3). The ctxBstxBblf1 gene was expressed following induction with IPTG. This induction was then assessed using SDSPAGE.ResultsChimeric protein instability index gets 40.06 and the halflife of it in E. coli was over 10 hours. Codon Adaptive Index (CAI) rise to 0/9 and GC content increase to 54.9. The optimal vaccine combination for the chimeric protein was determined to be CTxBBLF1StxB. Expression of recombinant protein in E. coli led to the production of a chimeric protein with 48 kDa molecular weight.ConclusionThe findings of the current study revealed that this antigen can be raised as a recombinant vaccine candidate which can be due to such factors as a property of the ability to stop protein synthesis in BLF1, CTxB adjuvant, and delivery of StxB protein.