کلون‌سازی، بیان و تخلیص پروتئین اینتگراز ویروس hiv و بررسی آنتی‌ژنیسیته آن

زمینه و هدف: ارتقاء روش‌های تشخیصی جهت شناسایی افراد آلوده به hiv، یکی از راه‌های مقابله با انتشار ویروس به‌شمار می‌رود. به‌دلیل بالابودن میزان موتاسیون‌ در این ویروس، لازم است تا برای راه‌اندازی روش‌های ایمنواسی تشخیصی از پروتئین‌های محافظت‌شده، استفاده شود. به‌دلیل آنکه پروتئین اینتگراز یکی از محافظت‌شده‌ترین پروتئین‌های hiv است، آنتی‌ژن مناسبی برای این منظور به‌شمار می‌رود. در این مطالعه ضمن کلون‌سازی و تخلیص این پروتئین، ایمنوژنیسیته آن نیز مورد بررسی قرار گرفته است. روش کار: ژن اینتگراز در وکتور بیانی pet28a کلون گردید. پلاسمید نوترکیب حاصله به باکتری e.coli انتقال یافته و بیان پروتئین با استفاده از iptg القاء شد. بررسی ایمنوژنیسیته پروتئین بیان‌شده با تکنیک وسترن‌بلات صورت گرفت. تخلیص پروتئین با استفاده از کروماتوگرافی میل ترکیبی با رزین‌های ninta انجام پذیرفت. یافته‌ها: القاء باکتری‌های ترانسفرم‌شده با iptg به بیان پروتئین اینتگراز منجر گردید و به این ترتیب پس از بهینه‌سازی شرایط بیان، حدود 40 درصد پروتئین‌های باکتریایی به پروتئین نوترکیب مورد نظر اختصاص پیدا کرد. انجام وسترن بلات نشان‌دهنده واکنش ایمنی اختصاصی با سرم افراد آلوده به hiv بود. به‌ازاء هر یک لیتر کشت باکتری، 75 میلی‌گرم اینتگراز تخلیص گردید. نتیجه‌گیری: پروتئین تولیدشده به‌واسطه حفظ خاصیت آنتی‌ژنیک خود، قابلیت به‌کارگیری در روش‌های تشخیصی ایمنواسی را دارد. با استفاده از بهینه‌سازی شرایط کشت و بیان پروتئین می‌توان به باکتری‌های نوترکیبی دست‌ یافت که تولید پروتئین در آن‌ها با بازده بالایی صورت می‌پذیرد و بنابراین امکان استفاده از آن‌ها در اهداف صنعتی وجود خواهد داشت.

Cloning, expression and purification of HIV integrase and evaluation of its antigenicity

Background: Improving the performance of HIV diagnosis assays is one of the most important ways to reduce HIV transmission. Because of the high mutation rate of HIV, it is critical to use the conserved proteins to develop diagnostic immunoassay methods. Because integrase is one of the most conserved proteins of HIV, it may be a good target for this purpose. In this paper cloning, purification and immunogenicity evaluation of integrase are studied.Methods: Integrase coding sequence was cloned in pET28a expression vector. After transformation of recombinant plasmid to E. coli, protein expression was induced by IPTG. Immunogenicity of recombinant integrase was evaluated by western blotting. The protein was purified by NiNTA affinity chromatography.Results: Induction by IPTG leads to expression of integrase. The expression level after optimization of conditions was about 40% of total proteins of E. coli. Western blotting showed specific immunoreactivity of recombinant integrase to HIV infected sera. The yield of produced protein was 75 mg per one liter of bacterial culture.Conclusion: The produced protein retains antigenic properties and can be used in diagnostic immunoassay methods. Optimization of culture and protein expression conditions results in recombinant bacteria producing high yields of protein which may be used in industrial purposes.