مطالعه بیوانفورماتیکی پیوسین نوع s از سودوموناس آئروجینوزا و بیان دگرساخت آن در اشریشیاکلی

پیوسین­ها ترکیبات ضد­میکروبی هستند که توسط جدایه­های مختلف سودوموناس آئروجینوزا تولید می­شوند. در پژوهش حاضر، مطالعه in silico و بیان دگرساخت پیوسین نوع s از سودوموناس آئروجینوزا انجام گرفت. در ابتدا توالی ژن پیوسین نوع s بررسی، و سپس ویژگی­های بیوشیمیایی پروتئین، ساختارهای دوم و سوم آن به کمک ابزارهای بیوانفورماتیک مورد ارزیابی قرار گرفت. به­دلیل سمیت بالقوه پیوسین­های نوع s در سلول­های تولیدکننده و برای افزایش میزان بیان آن، پیوسین و پروتئین ایمنی مرتبط با آن به طور همزمان در اشریشیاکلی bl21(de3) بیان­شد. با استفاده از جفت آغازگرهای اختصاصی، ژن پیوسین نوع s به همراه بخش ایمنی مربوطه به­وسیله­ی pcr از ژنوم باکتری جدا شد. پس از هضم آنزیمی آن به­وسیله­ی آنزیم­های ecori و xhoi، در ناقل pet28a همسانه­سازی ­گردید. پروتئین دگرساخت توسط القاگر iptg در سلول اشریشیاکلی bl21de3 بیان و با استفاده از 12% sds-page وزن مولکولی آن تعیین گردید. تخلیص پروتئین با کمک کروماتوگرافی میل ترکیبیni-nta انجام گرفت. پیوسین نوع s دارای 1857 نوکلئوتید و 618 اسیدآمینه، وزن مولکولی 65 کیلودالتون است. درصد بالای مارپیچ آلفا در ساختار نشان دهنده پایداری پروتئین در برابر حرارت است که با مقادیر بالای شاخص آلیفاتیک مطابقت دارد. مدل سه­بعدی پیش­­بینی­شده توسط alphafold2، به عنوان بهترین ساختار انتخاب شد. شباهت توالیdna پیوسین جدا شده در اینجا به پیوسین نوع s با استفاده از توالی­یابی تایید و بررسی ژل sds-page، بیان پروتئین با وزن 65کیلودالتون را نشان داد. ارزیابی عملکرد پروتئین نوترکیب مورد مطالعه در حال انجام است.

a bioinformatics study of s-type pyocin from pseudomonas aeruginosa and its heterologous expression in escherichia coli

pyocins, a class of antimicrobial compounds, are produced by various isolates of p. aeruginosa. this research performed an in silico study and heterologous expression of the s-type pyocin from p. aeruginosa. using bioinformatics tools, the gene encoding the s-type pyocin sequence from p. aeruginosa was evaluated for the protein s biochemical characteristics, secondary structure, and third structure. the pyocin and its immunity protein were co-expressed in escherichia coli bl21de3 to overcome the potential toxicity of s-type pyocins, enhancing its yield. the s-type pyocin gene and its immunity gene were isolated from the bacterial genome using specific primers and cloned into the pet28a via ecori and xhoi, generating the clone pyys1. the s-type pyocin gene was induced in e. coli bl21de3 using iptg. sds-page analyses confirmed the expression. the heterologous protein was purified using ni-nta affinity column chromatography. the s-type pyocin sequence contains 1857 nucleotides and 618 amino acids; with a molecular weight of 65 kd. the high percentage of alpha helices indicates the protein s thermal stability, consistent with the high aliphatic index. the 3d model predicted by alphafold2 was selected as the optimum structure. dna sequencing confirmed the sequence of the pyocin in the clone of pyys1. sds-page analysis revealed the expression of a 65 kd protein in weight. surveying the function of s-type pyocin heterologous protein is under processing.