کلونینگ، بیان و خالص‌سازی زیرواحد‌های α، βa و βb پروتئین اینهیبین انسانی در اشرشیاکلی

زمینه و هدف: اینهیبین، یک هورمون گلیکوپروتئینی است که به طور معمول در گردش خون وجود دارد، اما در برخی بیماری ها میزان آن افزایش می یابد و اندازه گیری آن به روش سرولوژی با استفاده از آنتی بادی های مونوکلونال علیه آن نیز می تواند به تشخیص برخی بیماری های ژنتیکی کمک کند. این مطالعه با هدف کلونینگ، بیان و خالص سازی زیرواحد های پروتئین اینهیبین انسانی در اشرشیاکلی انجام شد.روش بررسی: برای ژن هرکدام از زیرواحد های اینهیبین، یک جفت پرایمر طراحی گردید، سپس توالی ژنی هریک از زیرواحد های اینهیبین به روش pcr(واکنش زنجیره ای پلیمراز) از dna (دزوکسی ریبونوکلئوتید اسید) ژنومی انسان به دست آمد و پس از هضم آنزیمی در وکتور pet22b کلون شد. وکتور نوترکیب مربوط به هریک از زیرواحد ها، به میزبان اشرشیاکلی (سویه bl21) انتقال یافت. سلول های ترانسفورم شده در محیط کشت lb حاوی آمپی سیلین کشت داده شدند، سپس کلنی های مثبت جهت تولید انبوه پروتئین نوترکیب جداسازی گردید. پس از کشت انبوه و القای سویه های ترانسفورم شده با iptg (ایزوپروپیل بتا دی تیو گالاکتوپیرانوزید)، پروتئین نوترکیب تولید شده به کمک روش کروماتوگرافی میل ترکیبی ستون نیکل جداسازی شد.یافته ها: ژن زیرواحد های هورمون اینهیبین به درستی در وکتور pet22b کلون و بیان آن در اشرشیاکلی، به طور قابل ملاحظه ای بالا بود. نتایج حاصل از بیان هورمون اینهیبین نشان داد درصورت عدم انجام بهینه سازی کدونی، بیان اینهیبین در میزبان پروکاریوت به طور قابل توجهی بالا می رود. زیرواحدهای پروتئینی هورمون اینهیبین به ترتیب با اوزان مولکولی 7/13، 12 و 12 کیلودالتون خالص سازی شدند.نتیجه گیری: زیرواحدهای پروتئینی هورمون اینهیبین به دلیل اندازه کوچک و توالی کوتاه ژن، همچنین تغییرات بعد از ترجمه ای اندک، در میزبان پروکاریوتی قابل بیان هستند.

cloning, expression, and purification of α, βa, and βb subunits of human inhibin protein in escherichia coli

background and objectives: inhibin is a glycoprotein hormone commonly found in the circulation, but its level increases in some diseases, and its measurement by serological method using anti-inhibin monoclonal antibodies, can help in diagnosis of some genetic diseases. this study was performed with the objective of cloning, expression, and purification of α, βa, and βb subunits of human inhibin protein in escherichia coli.methods: for each inhibin subunit gene. a primer pair was designed. then, the gene sequence of each of the subunits, was obtained from human genomic dna using polymerase chain reaction (pcr) method, and then was cloned into pet22b vector after enzymatic digestion. recombinant vector associated with each subunit, was transferred to the host cell e. coli (strain bl21). the transformed cells were cultured in lb culture medium containing ampicillin, and positive colonies were isolated for mass production of recombinant protein. after mass culture and induction of transformed strains by isopropyl β-d-thiogalactopyranoside (iptg), the produced recombinant protein, was isolated using nickel column chromatography.results: the inhibin hormone subunit genes, was correctly cloned in pet22b vector and its expression in e. coli, was considerably high. the results of the expression of inhibin hormone also showed that in the absence of codon optimization, the inhibin expression in the prokaryote host increases significantly. the protein subunits α, βa, and βb of inhibin hormone, were purified, respectively, with molecular weights of 13.7, 12, and 12 kda.conclusion: protein subunits of inhibin hormone, can be expressed in the prokaryotic host due to their small size, short gene sequence, and minor post-transcriptional modifications.