بيان پروتئين نوتركيب حاوي CfaB، ST، CfaE و LtB از باكتري اشريشيا كلي انتروتوكسيژنيك و بارگذاري آن در نانوذرات كيتوسان

Expression of the Recombinant Protein Containing CfaB, ST, CfaE, and LtB from Enterotoxigenic Escherichia coli and Loading It in Chitosan Nanoparticles

اهداف: اشريشيا كلي انتروتوكسيژنيك (ETEC)، مهم ترين عامل باكتريايي مولد اسهال مسافرتي است. اين باكتري داراي عوامل متعدد بيماريزا از جمله عوامل كلونيزاسيون (CFs)، توكسين حساس به حرارت [LT) و توكسين پايدار به حرارت (ST) است. طراحي و توليد واكسن عليه اين بيماري به دليل افزايش مقاومت آنتي بيوتيكي و كاهش منابع آب سالم، از اهداف سازمان بهداشت جهاني است. يك واكسن زيرواحدي موثر عليه ETEC، مي تواند شامل توكسوئيدي از هر دو سم و نيز عوامل كلونيزه كننده شايع باشد. هدف مطالعه حاضر بيان، تخليص و كپسوله كردن پروتئين نوتركيب در نانوذرات كيتوسان بود. مواد و روش ها: در مطالعه تجربي حاضر از باكتري Ecoli BL 21DE3 داراي ناقل pET - 28a استفاده شد. اين ناقل داراي ژن نوتركيب كايمر CSC شامل Cfab به همراه سم ، fae و th} است. پس از القاي بيان ژن و تخليص پروتئين نوتركيب با ستون Ni - NTA ، وسترن بلاتينگ به منظور تاييد انجام شد. سپس پروتئين CSCI در نانوذرات كيتوسان كپسوله و اندازه آن توسط دستگاه پارتيكل سايز آنالايزر اندازه گيري شد. يافته ها: پروتئين نوتركيب CSCL توسط ستون Ni - NTA به روش دناتوره (اوره) تخليص شد. سپس اين پروتئين تخليص شده (-57 كيلودالتون) توسط وسترن بلاتينگ تاييد و اندازه نانوذرات حاوي اين پروتئين 112/0 نانومتر با بازده بارگذاري 98/8% تخمين زده شد. نتيجه گيري: پروتئين نوتركيب كايمر با مزايايي از جمله، داشتن آنتي ژن هاي سطحي و مهم ETEC و كپسوله شدن در نانوذرات كيتوسان، مي تواند به عنوان كانديدي مناسب براي ساخت يك نانو واكسن خوراكي به منظور ايجاد هر دو پاسخ ايمني مخاطي و سيستميك، مورد توجه قرار گيرد.

Aims Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is the most important bacteria causing traveler’s diarrhea. The bacterium has several virulence factors, including colonization factors (CFs) or Escherichia coli adhesins, heat-labile (LT), and heat-stable (ST) toxins. The design and production of vaccine against this disease is one of the goals of the World Health Organization due to increased antibiotic resistance and a reduction of healthy water sources. An effective subunit vaccine against ETEC could include a toxoid from both toxins and colonization factors. The aim of the current study was to express, purify, and encapsulate the recombinant protein in chitosan nanoparticles. Materials & Methods In the present experimental study, the E. coli BL21DE3 harbring pET- 28a-cscl vector was used. The chimeric cscl gene is composed of cfab along with st toxin, cfae, and ltb. After the expression and purification of recombinant protein, using Ni-NTA column, Western blotting was performed with anti-His antibody. Then, the CSCl protein was encapsulated in chitosan nanoparticles and the particle size was measured. Findings The recombinant CSCL protein was purified by Ni-NTA column and urea denaturation method. Then, this purified protein (~57kDa) was confirmed by Western blotting and the size of the nanoparticles was estimated as 112.0 nm with 98.8% of encapsulation efficiency. Conclusion With some advantages, including the presence of surface and important antigens of ETEC and encapsulating in chitosan nanoparticles, the CSCL recombinant protein can be considered as a candidate for producing oral nanovaccine and stimulating of mucosal and systemic immune response.