بررسي تركيب محيط كشت پيچيده براي بهبود توليد ايمونوتوكسين اونتاك بوسيله سويه اشريشياكلي نوتركيب

Investigation of the Complex Culture Medium Composition for Improved Production of ONTAK Immunotoxin by Recombinant Escherichia Coli

در سال هاي اخير به منظور درمان بسياري از بيماري ها از جمله سرطان به روش هاي زيستي روي آوردند كه يكي از پر كاربردترين اين روش ها استفاده از پروتئين هاي نوتركيب مي باشد. ايمونوتوكسين اونتاك يك داروي ويژه براي درمان سرطان جهت بيماران مبتلا به لوكميا، لنفوما و ملانوما است. با توجه به رشد چشمگير سرطان در جامعه امروزي، بومي سازي ساخت داروهاي نوتركيب امري ضروري به نظر مي رسد. در اين تحقيق، بهينه سازي تركيب شيميايي محيط كشت پيچيده براي بيان ايمونوتوكسين نوتركيب اونتاك مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش ها اين تحقيق يك مطالعه آزمايشگاهي است. تركيب محيط كشت، غلظت هاي مختلفIPTG به عنوان القاگر و زمان القاء در بيان ايمونوتوكسين نوتركيب اونتاك بهينه سازي شد. غلظت سلول بر اساس روش كدورت سنجي در طول موج 600 نانومتر و ميزان بيان پروتئين توسط روش SDS-PAGE مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها محيط كشت پيچيده اصلاح شده حاوي: 6 g/l; K2HPO4 12.5 g/l; KH2PO4 2.3 g/l; Yeast Extract 20 g/l; Tryptone 10 g/l; به عنوان محيط كشت بهينه تعيين گرديد. بهترين زمان القاء توسط IPTG با غلظت 0.1mM، در كدورت نوري 3=OD600nm تعيين شد. بيشترين مقدار توليد بيومس و بيان پروتئين هدف در محيط كشت بهينه سازي شده به ميزان 5/5=OD600nm تعيين گرديد. نتيجه گيري استفاده از منبع كربن گلوكز در تركيب محيط كشت پيچيده نسبت به محيط كشت LB بيان بهتري مي دهد. همچنين، مقدار بيومس توليد شده نسبت به محيط كشت LB، 3/5 برابر افزايش نشان داد.

In recent years, the biological methods have been considered as a most promising candidate for the cancer treatment. One of the most applicable methods is recombinant proteins. ONTAK immunotoxin is a special drug for cancer therapy of leukemia, lymphoma and melanoma. With respect to the dramatic growth of cancer in today's society, production of recombinant protein drugs seems to be necessary. In this research, optimization of complex culture medium for the expression of ONTAK recombinant has been studied. Materials an‎d Methods In this experimental study, various concentrations of IPTG (Isopropyl Thiogalactopyranoside) were used as an inductor and the medium components and induction time optimized for expression of ONTAK immunotoxin. The cell concentration was measured by optical density at 600 nm and the protein expression levels were analyzed by SDS-PAGE gel. Results The modified complex culture medium containing: glucose 6 g/l; K2HPO4 12.5 g/l; KH2PO4 2.3 g/l; Yeast Extract 20 g/l; Tryptone 10 g/l; were determined as optimal medium. OD600nm=3.0 was determined as the best time for induction by IPTG at a concentration of 0.1mM. The maximum amount of the expression of the target protein was determined at OD600nm=5.5. Conclusion The adding of additive carbon source (glucose) to the complex medium was caused a better ONTAK immunotoxin expression as compared with the amount of expression observed in LB medium. The amount of produced biomass on the optimized medium increased over 3.5 times in comparison to LB medium.