كلونينگ و بيان دومين انتهاي آميني فلاژلين پسودوموناس آيروژينوزا و ارزيابي آنتي‌بادي‌هاي توليد شده بر عليه آن در مهار حركت پسودوموناس آيروژينوزا

Cloning and Expression of N-teminal Domain of Pseudomonas aeruginosa Flagellin and Evaluation of Antibodies Raised against it on Motility Inhibition of Pseudomonas aeruginosa

زمينه و هدف: پسودوموناس آيروژينوزا يك باكتري بيماري‌زاي فرصت طلب است. اين باكتري عفونت‌هاي شديد و كشنده در افرادي كه ايمني سركوب شده دارند، ايجاد مي‌كند. باكتري داراي يك فلاژل قطبي است. فلاژل و فلاژلين، زير واحد ساختاري فلاژل، نقش مهمي در بيماري‌زايي پسودوموناس آيروژينوزا بازي مي‌كند. فلاژلين از راه ميانكنش دومين‌هاي انتهاي آميني خود با TLR-5، پاسخ‌هاي ايمني را بر مي‌انگيزد. هدف ما در اين مطالعه كلونينگ و بيان انتهاي آميني فلاژلين پسودوموناس آيروژينوزا و ارزيابي آنتي‌بادي‌هاي توليد شده بر عليه آن در مهار حركت پسودوموناس آيروژينوزا بود. روش بررسي: ناحيه‌ي كد كننده‌ي اسيد آمينه‌هاي فلاژلين (1-161) با PCR تكثير و در وكتور pET28a كلون شد. پروتيين نوتركيب در ميزبان بياني BL21(DE3) بيان و با استفاده از ستون Ni2+-NTA خالص گرديد. واكنش ايمني پروتيين نوتركيب با آزمون وسترن بلات مورد بررسي قرار گرفت. پروتيين انتهاي آميني فلاژلين به خرگوش تزريق و از آنتي سرم توليد شده در بدن خرگوش براي مهار حركت پسودوموناس آيروژينوزا M8821 استفاده شد. يافته‌ها: انتهاي آميني فلاژلين به خوبي در ميزبان بياني اشريشياكلي BL21(DE3) بيان شد. آنتي‌بادي‌هاي ضد فلاژلين و انتهاي آميني فلاژلين با پروتيين نوتركيب واكنش نشان دادند. آزمون مهار حركت باكتري ثابت كرد كه آنتي بادي‌هاي پلي كلونال برعليه انتهاي آميني فلاژلين قادرند حركت پسودوموناس آيروژينوزا M8821 را مهار كنند. نتيجه‌گيري: دومين‌هاي انتهاي آميني فلاژلين ممكن است در طراحي واكسن‌هاي نوتركيب بر عليه عفونت‌هاي پسودوموناس آيروژينوزا مورد استفاده قرار گيرند.

Background and Objective: Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that causes severe and lethal infections in immunocompromised individuals. This bacterium possesses a single polar flagellum. Flagellum and its subunit Flagellin play important roles in the pathogenesis of P. aeruginosa. Flagellin induces immune responses by interaction of its N-terminal domain with TLR-5. Our main aims of this study were cloning and expression of N-terminal domains of flagellin and evaluation of antibodies raised against it on motility inhibition of P. aeruginosa. Material and Methods: The DNA sequence coding for the first 161 amino acids of flagellin was PCR amplified and cloned into a pET-28a expression vector. Recombinant protein was over expressed in BL21(DE3), and purified by Ni-NTA resin. The immune reactivity of recombinant truncated flagellin was evaluated by Western blotting. The recombinant protein was injected into a rabbit and antibodies raised against it were evaluated for the cell motility inhibition of P. aeruginosa 8821M. Results: The N-terminal domain of Flagellin was successfully overexpressed in Escherichia coli BL21(DE3) host strain. Anti-native and anti-N-terminal flagellin antibodies reacted with the recombinant protein. Motility inhibition assay demonstrated that polyclonal antiserum against N-teminal flagellin is able to inhibit the motility of P. aeruginosa 8821M. Conclusion: The N-terminal domain of flagellin may be used for development of a new recombinant vaccine against P. aeruginosa infections.