بيان دومين III پروتيين پوششي ويروس تب دانگ (سروتيپ 1) به صورت نوتركيب

Recombinant Expression of Domain III of Dengue Virus Envelope Protein (Serotype-1)

هدف: هدف اين مطالعه ايجاد آنتي ژن نوتركيبي از پروتيين پوششي سروتيپ 1 ويروس، به منظور دستيابي به كانديداي واكسن دانگ است. بنابراين، قابليت توليد دومين III اين پروتيين در باكتري مورد بررسي قرار گرفته است. مواد و روش ها: به منظور دستيابي به يك توالي مورد توافق، هم رديفي توالي هاي مختلف مربوط به دومين III با نرم افزار Megalign انجام شد . براي پيش بيني ساختار پروتيين از نرم افزار Modeller و براي بهينه سازي توالي ژن براي بيان در Coli .E از نرم افزار Optimizer استفاده شد. پس از سنتز و كلونينگ ژن در وكتور بياني PET21 انتقال وكتور و بهينه سازي بيان ، پروتيين در سويه بياني E. coli انجام شد. براي تاييد بيان پروتيين نوتركيب از روش هاي استاندارد الكتروفورز پروتيين ها و لكه گذاري وسترن استفاده شد . يافته ها: يك توالي مورد توافق براي دومين III پروتيين پوششي سروتيپ 1 ويروس دانگ با استفاده از روش هم رديفي چندگانه توالي هاي مختلف به دست آمد كه تحت عنوان 1EDIII ناميده شد. پيش بيني ويژگي هاي پروتيين هدف با روش هاي بيوانفورماتيك انجام شد. به منظور بيان حداكثري پروتيين نوتركيب در باكتري، توالي ژن از لحاظ الگوي كدوني و درصد GC بهينه سازي شد. همسانه سازي ژن هدف پس از سنتز، در وكتور بيانيpET21 در جايگاه هاي XhoI و NdeI انجام شد. به منظور ايجاد پيوند دي سولفيدي در ساختار پروتيين، بهينه سازي بيان EDIII1 در ميزبان بياني Origami انجام شد. در نهايت پس از خالص-سازي پروتيين هدف با استفاده از ستون كروماتوگرافي تمايلي براي شناسايي آن از آزمون لكه گذاري وسترن استفاده شد. نتايج اين مطالعه كارايي سيستم بياني باكتريايي را در بيان دومين III پروتيين پوششي ويروس دانگ نشان داد. نتيجه گيري: نتايج اين مطالعه كارايي سيستم بياني باكتريايي را در بيان دومين III پروتيين پوششي ويروس دانگ نشان داد .

Aim: The aim of this study is to produce a recombinant antigen from the envelope protein of dengue virus serotype 1, as a dengue vaccine candidate. Therefore, we intend to study expression efficiency of domain III in a bacterial host. Materials and Methods: We used the following software: Megalign (sequence alignment); Modeller (protein structure prediction), and Optimizer (coding gene sequence optimization). The optimum coding sequence was synthesized and cloned in a pET21 expression vector. Stable protein expression and optimization of antigen production was performed in an Origami strain of E. coli. Results: A consensus sequence for the domain III of dengue virus serotype 1 was produced by multiple alignment of sequences and named EDIII1. Next, we predicted EDIII1 properties by using bioinformatic software. To achieve a high expression level in the bacterial host, the coding sequence of this protein was optimized for appropriate CAI and GC content. The optimized gene was synthesized and cloned at the NdeI and XhoI sites of the pET21 expression vector in an E. coli DH5? strain. In order to have efficient protein expression and the formation of disulfide bounds, we optimized expression of EDIII1 in the Origami strain. Protein purification, using Histag affinity chromatography columns was performed and the results identified by Western blot analysis. Conclusion: The results of this study showed the efficiency of a bacterial system to highly express domain III of the dengue virus envelope protein.