تهیه و بررسی خواص کونژوگه اگزوتوکسین a سودوموناس آئروژینوزا با نانوذره طلا

پیش‌زمینه و هدف: سودوموناس آئروژینوزا یک پاتوژن فرصت طلب و مهمترین عامل عفونت‌های بیمارستانی است که به کمک فاکتورهای ویرولانس مختلف ازجمله اگزوتوکسین a باعث سپتی‌سمی و مرگ‌و‌میر در بیماران می‌شود. در طی این مطالعه اگزوتوکسین a سودوموناس آئروژینوزا به‌عنوان یک فاکتور توکسیک، باهدف به دست آوردن یک ترکیب جدید کاندید واکسن و نوترکیب تهیه شده و با نانوذرات طلا کونژوگه و اثرات ایمنی‌زایی آن در مدل حیوانی مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش کار: اگزوتوکسین a ذاتی (native) ابتدا از محیط کشت سودوموناس آئروژینوزا با رسوب انتخابی و دیالیز استخراج و خالص سازی شد. جهت تولید اگزوتوکسین a نوترکیب، dna ژنومی این باکتری به وسیله وکتور مناسب در اشرشیا کلی کلون شد. نانوذرات طلا با استفاده از روش ترکویچ (turkevich) تهیه و با نیروی الکترواستاتیکی به اگزوتوکسین a آماده شده کونژوگه شدند. در نهایت اندازه و کونژوگاسیون به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (ftir) تایید شد. در نهایت داده‌های کمی به‌صورت میانگین سه بار تکرار و انحراف استاندارد و همچنین داده‌های کیفی به‌صورت فراوانی (درصد) ارائه شد.یافته‌ها: نتایج به دست آمده نشان داد که اگزوتوکسین a سودوموناس آئروژینوزا از محیط کشت با خلوص نسبی قابل استخراج است. همچنین بیان پروتئین نوترکیب به وسیله اشرشیا کلی و استفاده از وکتور pet22b اشرشیا کلی منجر به تولید اگزوتوکسین a نوترکیب در غلظت بالا شد. سپس نانوذرات طلا با هر دو اگزوتوکسین a ذاتی و نوترکیب کونژوگه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که نانوذره طلا با اگزوتوکسین a به‌خوبی کونژوگه می‌شود.بحث و نتیجه‌گیری: به‌طور کلی مطالعه حاضر نشان داد که می‌توان اگزوتوکسین a نوترکیب و ذاتی را با غلظت بالا در آزمایشگاه تولید و با نانوذره طلا کونژوگه کرد.

preparation and evaluation of properties of pseudomonas aeruginosa exotoxin a conjugate with gold nanoparticles

background & aims: pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen and most important cause of hospital infections, which causes septicemia and death through various virulence factors such as exotoxin a. in the present study, p. aeruginosa exotoxin a (as a toxic factor) was prepared with the aim of obtaining a new recombinant vaccine candidate and conjugated with gold nanoparticles and its immunogenic effects were evaluated in an animal model.materials & methods: native exotoxin a was first extracted and purified from culture medium of p. aeruginosa by selective sedimentation and dialysis. in order to produce recombinant exotoxin a, genomic dna of this bacterium was cloned in escherichia coli using a suitable vector. gold nanoparticles were prepared using turkevich method and conjugated to the prepared exotoxin a by electrostatic force. finally, the size and conjugation were confirmed using electron microscopy and fourier-transform infrared (ftir) spectroscopy, respectively. finally, quantitative data were presented in average of three repetitions and standard deviation, as well as qualitative data were presented in frequency (percentage).results: the obtained results showed that p. aeruginosa exotoxin a can be extracted from the culture medium with relative purity. also, expression of recombinant protein by e. coli and using of e. coli pet22b vector led to production of recombinant exotoxin a in high concentration. the gold nanoparticles were conjugated with both intrinsic and recombinant exotoxin a. the obtained results showed that the gold nanoparticle is well conjugated with exotoxin a.conclusion: in general, the present study showed that it is possible to produce recombinant and natural exotoxin a with high concentrations in the laboratory and conjugate it with gold nanoparticles.