maedeh faraji
-
سابقه و هدف
تخلیص پروتیین با بازده و خلوص بالا چالشی جدی در تهیه پروتیین های نوترکیب است. این مطالعه یک استراتژی آسان و جدید جهت ساخت و توصیف میکروکره های مغناطیسی متشکل از یک هسته مغناطیسی پوشش دار شده با سیلیکا و یک پوسته پلی وینیل استات اصلاح شده با ایمینودی استیک اسید و کمپلکس شده با Ni2+، ((Fe3O4@SiO2@PVA@IDA-Ni2+، برای جداسازی و تخلیص پروتیین ارگانوفسفر هیدرولاز (OPH) و پروتیین غشاء خارجی [1] (OmpW) حاوی هیستیدین ارایه می دهد.
مواد و روش هانانوذرات در چهار مرحله زیر سنتز شدند: 1) سنتز نانوذرات وینیل دار ،(2) پیوند پلی وینیل الکل (PVA) به این نانوذرات، (3) تبدیل گروه های هیدروکسیل PVA به اسید ایمینودی استیک و (4) کلات شدن با یون های نیکل برای تشکیل گروه های کی لیت. خصوصیات ساختاری و شاخص های فیزیکوشیمیایی نانوذرات توسط آنالیزهای FTIR،DLS ، SEM ، TEM،EDX ، TGAو VSM تعیین شد. زیر واحدهای پروتیین نوترکیب (OPH) و OmpW به صورت نوترکیب بیان شده و تخلیص گردیدند و ساختار آنها مورد تایید قرار گرفت. در این مطالعه ژن کدکننده پروتیین نوترکیب OPH و OmpW در ناقل بیانی pet-26b (+) کلون شدند و در E.coli BL21 (DE3) به عنوان میزبان بیان و به محیط کشت باکتری ترشح گردیدند. بیان ژن و فرآیندخالص سازی از طریق سدیم دودسیل سولفات-ژل پلی آکریل آمید (SDS-Page) و تست برادفورد Bradford ارزیابی شد.
یافته هاطبق نتایج، نانوذرات پلیمری مغناطیسی دارای ساختار کروی و یکنواخت، با خاصیت مغناطیسی بالا، محل های اتصال فراوان و فرآیند سنتز آسان است. طبق تصاویر SEM قطرمتوسط نانوساختار در محدودهnm 19/56-62/24 مشاهده شد. تشکیل نانوساختار Fe3O4@SiO2@PVA/IDA-Ni2+ با پیک های مشخص درCm-11405و1600 مربوط به ارتعاش کششی متقارن و نامتقارن گروه O=C−O− و حذف پیک در Cm-11740 تایید شد. این نانوساختار درجه بالایی از بازیابی باندهای پروتیینی بدون توجه به طبیعت پروتیین نشان داد. پروتیین های OmpW وOPH به عنوان پروتیین نوترکیب با برچسب هیستیدین بیان و با استفاده از نانوساختار نهایی خالص شدند.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج SDS-PAGE، وضوح بالایی در جداسازی پروتیین وجود داشت. نانوساختار سنتز شده دارای حداکثر ظرفیت جذب پروتیین حدود 25/1 میلی گرم پروتیین در هر میلی گرم نانوذرات می باشد.
کلید واژگان: نانوذرات مغناطیسی, جداسازی پروتئین, پوشش پلیمری, پلی وینیل الکل, کی لیت فلزی, .Iau ScienceBackground and purposeHigh efficiency and purity protein purification is a serious challenge in the production of recombinant proteins. This study is proposing an easy and new strategy for fabricating and describing magnetic microspheres consisting of a silica-coated magnetic core and a polyvinyl acetate shell modified with iminodiastic-acetic acid and complexed with Ni2+, (Fe3O4@SiO2@PVA@IDA-Ni2+) for the separation and purification of organophosphorus hydrolase (OPH) protein and histidine-containing outer membrane protein (OmpW).
Materials and MethodsThe nanoparticles were synthesized in the following four steps: 1) synthesis of nanoparticles with vinyl groups on their surface, 2) grafting of polyvinyl alcohol (PVA) to these particles, 3) conversion of the hydroxyl groups of PVA to iminodiacetic acid, and 4) charging with nickel ions to form chelate groups. Structural properties and physicochemical parameters of nanoparticles were determined by FTIR, DLS, SEM, TEM, EDX, TGA and VSM analyzes. Recombinant protein subunits OPH and OmpW were expressed and purified as recombinant and their structure was confirmed. In this study, the genes encoding the recombinant proteins OPH and OmpW were cloned into the expression vector pet-26b (+) and expressed in E. coli BL21 (DE3) as a host and secreted into bacterial culture medium. Gene expression and purification were assessed by sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel (SDS-Page and Bradford test).
ResultsThe results confirm that uniform and spherical magnetic polymer nanoparticles with high magnetization and superparamagnetic properties were successfully synthesized. According to the SEM images, the average diameter of the nanostructure was observed in the range of 24.56-62.19 nm. The formation of Fe3O4@SiO2@PVA/IDA-Ni2+ nanoparticles was confirmed by the peaks identified at 1405 and 1600 Cm-1 corresponding to the symmetric and asymmetric stretching vibration of the O=C−O− group and the removal of the peak at 1740 Cm-1. These microspheres showed a high degree of recovery of protein bands regardless of the nature of the protein. OmpW and OPH proteins as a His-tagged recombinant protein were expressed and purified using the final nanoparticles.
ConclusionAccording to the SDS-PAGE results, there was a high degree of resolution in protein separation. The synthesized nanoparticles have a high protein binding capacity of about 1.25 mg of protein per mg of nanoparticles.
Keywords: Magnetic nanoparticles, Protein separation, Polymer coating, Polyvinyl alcohol, Metal chelating, Iau Science
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.