بيان پروتئين نوتركيب Hsp20-Nef به‌منظور ارزيابي ايمنوژنيسيتي آن در مقابل HIV-1 Nef توسط الايزاي غيرمستقيم

Expression of the Recombinant Hsp20-Nef Protein for Evaluation of its Immunogenicity against HIV-1 Nef using Indirect ELISA

اهداف: پروتئين Nef به‌عنوان هدف جذاب براي توسعه واكسن‌درماني HIV-1 در نظر گرفته شده است. به‌علاوه، خواص ايمني‌زايي قوي پروتئين‌هاي شوك حرارتي (HSPs) منجر به استفاده از آنها به‌عنوان ايمونومدولاتور و حامل آنتي‌ژني براي طراحي واكسن‌هاي ساب‌يونيتي شد. در مطالعه اخير، بيان پروتئين فيوژن Hsp20-Nef در سيستم بياني اشرشيا كلي (E. coli) انجام شد و بررسي ايمنوژنيسيتي آن در موش‌هاي بالب/سي صورت گرفت. مواد و روش‌ها: در ابتدا، بيان پروتئين نوتركيب Hsp20-Nef در سويه‌هاي باكتري اشرشيا كلي BL21 و Rosetta توسط SDS-PAGE و وسترن‌بلات با استفاده از آنتي‌بادي منوكلونال ضد Nef بررسي شد. سپس، تخليص پروتئين نوتركيب توسط تكنيك رنگ‌آميزي معكوس انجام شد. درنهايت، توانايي آن براي القاي پاسخ آنتي‌بادي در مقابل آنتي‌ژن HIV-1 Nef با استفاده از ELISA غيرمستقيم ارزيابي شد. يافته‌ها: نتايج ما باند واضح حدود 1230جفت‌باز مرتبط با فيوژن Hsp20-Nef روي ژل آگارز نشان داد كه نشانگر كلونينگ صحيح ژن در وكتور pET28a بود. بيان پروتئين Hsp20-Nef به‌صورت باند واضح حدود 47كيلودالتون در SDS-PAGE و وسترن‌بلات تاييد شد. در سنجش ايمنولوژيكي، پروتئين Hsp20-Nef و نيز پروتئين Nef امولسيفيه‌شده با ادجوانت فروند به‌طور مهمي سطح IgG تام را در مقايسه با گروه‌هاي ديگر افزايش دادند. به‌علاوه، ايمنوژنيسيتي Hsp20-Nef بالاتر از Freund’s adjuvant/Nef در رژيم‌هاي پروتئيني بود (0.05>p). نتيجه‌گيري: پروتئين فيوژن Hsp20-Nef به‌طور موثري در سيستم پروكاريوتي E. coli بيان شد و به‌طور مهمي پاسخ آنتي‌بادي را در مقابل آنتي‌ژن HIV-1 Nef القا كرد.

Aims Nef protein has been considered as an attractive target for the development of therapeutic HIV-1 vaccine. Furthermore, strong immunological properties of heat shock proteins (HSPs) led to their use as an immunomodulator or antigen carrier for subunit vaccine candidates. In the current study, the generation of Hsp20-Nef fusion protein was performed in E. coli expression system, and its immunogenicity was evaluated in BALB/c mice. Materials and Methods At first, expression of Hsp20-Nef recombinant protein was studied in E. coli BL21 and Rosetta strains by SDS-PAGE and western blotting using anti-Nef monoclonal antibody. Then, the recombinant protein was purified by a reverse staining method. Finally, its potency was evaluated to elicit antibody response against HIV-1 Nef antigen using indirect ELISA in mice. Findings Our data showed a clear band of ~1230bp related to Hsp20-Nef fusion on agarose gel indicating the correct gene cloning in pET28a vector. The expression of Hsp20-Nef protein was confirmed as a clear band of ~47 kDa in SDS-PAGE and western blotting. In the immunological assay, the Hsp20-Nef protein and also the Nef protein emulsified with Freund’s adjuvant significantly enhanced the level of total IgG as compared to other groups. Moreover, the immunogenicity of Hsp20-Nef was higher than Freund’s adjuvant/Nef in protein regimens (p<0.05). Conclusion The Hsp20-Nef fusion protein was effectively expressed in E. coli prokaryotic system and significantly induced antibody response against HIV-1 Nef antigen.