بیان پری پلاسمیک یک دیابادی جدید برای هدف قرار دادن همزمان دو نقطه‌ی وارسی سیستم ایمنی pd-1 و ctla-4

مقدمه: مطالعات بالینی نشان داده است که مصرف همزمان دو مهارکننده‌ی مختلف نقاط وارسی ایمنی، نیولومب و ایپیلیمومب، به صورت معنی‌داری ایمنی و کارآیی درمانی بهتری در مقایسه با مصرف هر کدام به تنهایی داشته است. دیابادی‌ها آنتی‌بادی‌های مهندسی شده با اختصاصیت دوگانه هستند که همزمان دو آنتی‌ژن مختلف را مورد هدف قرار می‌دهند و می‌توان آن‌ها را در سیستم بیان باکتریایی تولید کرد. هدف مطالعه‌ی حاضر، تولید یک دیابادی جدید برای هدف قرار دادن همزمان دو نقطه‌ی وارسی سیستم ایمنی در فضای پری پلاسم باکتری اشرشیا کولای بود.روش‌ها: توالی آمینو اسید دیابادی بر اساس نواحی متغیر آنتی‌بادی‌های نیولومب و ایپیلیمومب طراحی شد و کد ژنتیکی آن برای بیان در سیستم باکتری بهینه‌سازی و بعد از ساخت شیمیایی در پلاسمید، pet-22b وارد گردید. بیان پروتئین در باکتری ای کولای bl21 (de3) در دماها و غلظت‌های مختلف القاگر انجام شد. بعد از استخراج پروتئین پری پلاسمیک، خالص‌سازی دیابادی با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی نیکل انجام گردید.یافته‌ها: نتایج sds-page بیان پروتئین با وزن حدود 55 کیلودالتون را تایید کرد. بیشترین میزان پروتئین محلول در دمای 23 درجه‌ی سانتی‌گراد و غلظت 1 میلی‌مولار القاگر (iptg) حاصل شد. پروتئین محلول بیان شده توسط کروماتوکرافی تمایلی با خلوص بالای 90 درصد با موفقیت خالص‌سازی شد. نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه‌ی ما نشان داد که بهینه‌سازی شرایط بیان، می‌تواند منجر به بهبود بیان محلول پروتئین‌های مشابه در فضای پری پلاسمیک شود.

periplasmic expression of a novel diabody for co-targeting two immune checkpoints, pd-1 and ctla-4

background: clinical studies have shown that the simultaneous use of two different immune checkpoint inhibitors, nivolumab and ipilimumab, has significantly improved the safety and efficacy compared to using each one alone. diabodies are engineered antibodies with dual specificity that simultaneously target two different antigens and can be produced in bacterial expression systems. the present study aimed to produce a novel diabody to simultaneously target two immune checkpoints in the periplasmic space of escherichia coli.methods: the amino acid sequence of diabody was designed based on the variable regions of nivolumab and ipilimumab antibodies; its genetic code was optimized for expression in the bacterial system and after chemical synthesis, the gene was ligated into pet-22b plasmid. protein expression was performed in e. coli bl21 (de3) at different temperatures and with different inducer concentrations. after periplasmic protein extraction, the diabody purification was carried out using nickel affinity chromatography.findings: sds-page results confirmed a protein’s expression with a molecular weight of approximately 55 kilodaltons. the highest amount of soluble protein was obtained with 1 mm iptg (the inducer) and at 23 °c. the expressed soluble protein was successfully purified by affinity chromatography with a purity of about 90%.conclusion: our results indicated that optimization of culture conditions can lead to improvement of soluble expression of similar proteins in the periplasmic space.