بيان و خالص سازي پروتئين كايمر نوتركيب (3M2e-HA2) واجد نواحي حفاظت شده هماگلوتينين و پروتئين ماتريكس ويروس آنفلوانزا در راستاي توليد واكسن زيرواحدي جهاني

Expression and Purification of a Recombinant Chimeric Protein (3M2e-HA2) Composed of Influenza Virus Hemaglutinin and Matrix Protein Conserved Domain for Universal Subunit Vaccine Development

سابقه و هدف: ويروس آنفلوانزا يكي از مهمترين عوامل عفوني در سراسر جهان است كه تغييرات آنتيژنيك آن چالش بزرگي در مسير توليد واكسن ميباشد. در حال حاضر اكثر پژوهشها بر روي توسعه واكسنهاي زيرواحدي حاصل از پپتيدهاي آنتيژنيك حفاظت شده ويروس متمركز شده است. زير واحد كوچك مولكول هماگلوتينين (HA2) و بخش آميني خارج سلولي پروتئين كانال يوني (M2e) با 23 اسيد آمينه، در همه ويروسهاي آنفلوانزاي A انساني بسيار حفاظت شده هستند و هدف مناسبي براي توليد واكسن آنفلوانزاي وسيع الطيف ميباشند. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش، قطعه ژني 3M2e سنتتيك، بالا دست ژن HA2 در سازه pET28a-HA2 پس از هضم آنزيمي با آنزيم BamH1، كلون شد. سازه واجد كايمر 3M2e-HA2 به باكتري E.coli سويه BL21 منتقل شد و سلولها در محيط مايع LB حاوي كانامايسين (50mg/ml) بعد از القا با ايزوپروپيل بتا دي تيو گالاكتوزيد (IPTG) به صورت كشت شبانه رشد داده شد. بررسي و تاييد بيان سازه 3M2e-HA2 به وسيله الكتروفورز روي ژل پليآكريلآميد PAGE SDS- و وسترن بلات با استفاده از آنتيباديهاي مونوكلونال اختصاصي انجام شد و سپس پروتئين نوتركيب توسط ستون Ni-TED تخليص گرديد. يافته‌ها: نتايج كلوني PCR و هضم آنزيمي و تعيين توالي نشان داد كه ژن 3M2e در وكتور pET28a-HA2 به طور صحيح و در قاب خواندني دنبال هيستيديني كلون شده است. استنتاج: شناسايي آنتيبادي عليه اپي توپهاي حفاظت شده HA2 و M2e، گامي مهم به سوي ساخت واكسن جهاني ويروس آنفلوانزا است، بنابراين سازه (3M2e-HA2)تهيه شده در اين مطالعه ميتواند كانديد واكسن زير واحدي مناسبي براي پيشگيري از اين عفونت باشد.

Background and purpose: Influenza virus is one of the most important respiratory infectious agents. Viral antigenic variations are major problems for vaccine production process. At present, many researches have focused on conserved domains of influenza virus antigenic peptides for subunit vaccine development. Hemagglutinin small subunit (HA2) and the 23 amino acid extracellular N-terminal domain of proton selective ion channel (M2e) are highly conserved in all human influenza A strains and very attractive for broad-spectrum universal influenza vaccine production. Materials and methods: In this study, the synthetic 3M2e gene was cloned upstream of HA2 gene following digestion by BamH1. Chimeric construct pET28a-3M2e-HA2 was transformed into E.coli (BL21) and the cells were grown overnight in LB broth media containing 50 mg/ml kanamycin after induction of isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside (IPTG). Expression of chimer protein 3M2e-HA2 was approved by sodiumdodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and western blot analysis using monoclonal specific antibody. Then, the recombinant protein was purified using Ni- TED columns. Results: The result of colony PCR, restriction enzyme digestion and sequencing revealed that the 3M2e gene was properly cloned into pET28a- HA2 and was in frame to histidin tag. Conclusion: Identification of antibodies against conserved epitopes of (HA2) and (M2e) is an important step toward development of influenza vaccine, hence, chimer protein (3M2e-HA2) prepared in this study could be an appropriate subunit vaccine candidate for preventing influenza virus infection.