بيان دو سيستروني ژن هاي رمز كننده آنتي بادي مونوكلونال trastuzumab در توتون با استفاده از يك توالي جايگاه مياني ورود ريبوزوم

Bicistronic expression of the genes encoding the trastuzumab monoclonal antibody in tobacco using an internal ribosome entry site sequence

آنتي بادي هاي مونوكلونال هترودايمرهاي متشكل از چهار زنجيره پپتيدي، دو زنجيره سبك (L) يكسان و دو زنجيره سنگين (H) يكسان هستند. بيان همزمان مقدار برابر ژن هاي رمز كننده براي توليد پايدار و گردايش به صورت يك آنتي بادي كاركردي ضروري است. به منظور بيان هم زمان چندين ژن، سيستم هاي مختلفي از جمله وكتورهاي مبتني بر جايگاه مياني ورود ريبوزوم (IRES) توسعه يافته اند. در مطالعه حاضر، يك حامل دي سيسترونيك براي بيان هم زمان ژن هاي رمزكننده زنجيره هاي سنگين و سبك آنتي بادي ضد سرطان سينه trastuzumab (Herceptin®) با استفاده از توالي IRES از فاكتور پروتئين شوك حرارتي-1 Nicotiana tabacum (NtHSF1) ساخته شد. كارايي دستواره در Nicotina tabacum به روش آگرواينفيلتراسيون ارزيابي شد. بيان دي سيسترونيك تراژن ها در سطح رونوشت RNA با آناليز RT-PCR نيمه كمي مشخص شد. آناليز وسترن بلات بيان كارآمد فرم تترامر trastuzumab را در بافت برگي توتون مورد تاييد قرار داد و محتوي آنتي بادي 7 روز پس از اينفيلتراسيون 0/44 درصد پروتئين كل محلول برآورد شد. نتايج مطالعه حاضر نشان دهنده كارايي عناصر IRES گياهي براي بيان دي سيسترونيك پروتئين هاي هترومولتي مر در گياهان است.

Monoclonal antibodies are heterotetramers consisting of four peptide chains—two identical light (L) chains and two identical heavy (H) chains and simultaneous equimolar expression of the corresponding genes is required to stable produce and assembly into a functional antibody. In order to co-express of multiple genes, different systems have been developed such as internal ribosome entry site (IRES) based vectors. IRES sequences are genetic elements that can drive cap-independent translation initiation of cistrons located downstream of the element. In this study, we constructed a bicsitronic vector for co-expression of genes encoding the H and L chains of the antibreast cancer antibody trastuzumab (Herceptin®) using an IRES sequence derived from the Nicotiana tabacum heat-shock factor 1 (NtHSF1). The effectiveness of construction was evaluated in N. tabacum using agroinfiltration method. Bisictronic expression of transgenes at the RNA transcription level was detected by semi-quantitative RT-PCR analysis. Western blot analyses revealed the efficient accumulation of tetrameric form of trastuzumab in tobacco leaf tissues and antibody content were ca. 0.44% of total soluble protein within 7 days after infiltration. The results of this study demonstrate the efficacy of a plant derived IRES element for bicistronic expression of heteromultimeric proteins.