به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پروتئین نوترکیب » در نشریات گروه « زیست شناسی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پروتئین نوترکیب» در نشریات گروه «علوم پایه»
  • ناهید بختیاری*، محسن واعظ

    باکتری اشرشیاکلی یکی از مهمترین میزبان های مورد استفاده برای تولید پروتئین نوترکیب می باشد. به عنوان مثال، بیشتر پروتئین های دارویی که توسط سازمان غذا و داروی  آمریکا جهت مصرف مورد تایید قرار گرفته اند در اشرشیاکلی تولید شده اند. یکی از مزیت هایی که این موجود را به یک کارخانه مناسب جهت تولید پروتئین های نوترکیب تبدیل کرده، شناخت کامل ماهیت زیستی آن می باشد. این امر سبب شده است که در سال های اخیر امکان ایجاد تغییرات جهت دار برای مبدل ساختن این کارخانه کوچک به سامانه ای هوشمند برای ساخت آسان تر انواع پروتئین های نوترکیب با ویژگی های گوناگون فراهم شود. به طوری که هم اکنون سویه های مهندسی شده ی مختلف و بسیار پرکاربردی برای تولید مقدار بالا و پایدار پروتئین های مورد نظر از سویه های والد و وحشی به دست آمده است که در آزمایشگاه و صنعت قابل استفاده می باشد. در این مقاله مروری ما به معرفی تعدادی از این سویه ها که پرکاربردتر هستند می پردازیم.

    کلید واژگان: اشرشیاکلی, پروتئین نوترکیب, میزبان}
    Nahid Bakhtiari*, Mohsen Vaez

    One of the most important hosts used for production of recombinant proteins is Escherichia Coli. For example, the most therapeutic proteins approved by FDA are produced in Escherichia Coli. Comprehensive knowledge about biologic nature of Escherichia Coli had made this microorganism to a favorable factory for production of recombinant proteins. Accessibility of this information have led to rational manipulation for changing of this small factory to intelligent system can make different recombinant proteins easier. So that, many engineered and useful strains were obtained from wild type and parental strains can produce high amount of diverse and stable recombinant proteins in lab and industrial scale. In this review, we will present some of these strains that are more widely used.

    Keywords: Escherichia Coli, Recombinant Protein, Host}
  • بهاره بهمنی، زهرا امینی بیات*، محمدمهدی رنجبر، ناهید بختیاری، امیرحسن زرنانی
    مقدمه

    سرطان دهانه رحم با حدود 528000 مورد بیمار و 266000 مرگ در سال، یکی از سرطان های رایج در بین زنان جهان به شمار می رود و عفونت پایدار با ویروس پاپیلومای انسانی  HPV عامل اصلی آن است. واکسن های مبتنی بر پپتید مشتق شده از دو پروتیین انکوژن E6 و E7 به علت ایمنی و پایداری بالا و سهولت در تولید، پتانسیل بالایی برای تولید واکسن درمانی HPV نشان داده اند. در این مطالعه اثر سویه های مختلف اشرشیاکلی در کنار پارامترهای محیطی ازجمله دما، زمان القایی و غلظت القاکننده بر میزان بیان پروتیین پلی اپی توپ نوترکیبHPV16-E6  بررسی می شود.

    مواد و روش‏‏ها:

     در این مطالعه ژن بهینه شده پروتیین نوترکیب E6، در درون وکتور دارای پروموتور T7 کلون شد. وکتور نوترکیب به سویه های اشرشیاکلی BL21(DE3)، BL21(DE3)-AI، Rosetta، C41(DE3) و BL21(DE3)-pLysS ترانسفورم شد و توانایی این سویه ها برای بیان پروتیین نوترکیب مدنظر در شرایط مختلف محیطی مقایسه شد. بیان پروتیین نوترکیب E6 در سویه های ذکرشده، در دو دمای 25 و 37 درجه سانتی گراد و غلظت های 0/1 و 1/0 میلی مولار از IPTG و زمان های مختلف انکوباسیون بررسی شدند.

    نتایج

    پس از انجام بهینه سازی بیان، شرایط بهینه برای بیان پروتیین نوترکیب E6 به دست آمد. بیشترین میزان بیان در سویه اشرشیاکلی BL21(DE3)-AI و در شرایط Optical Density (OD)=0.9، غلظت 1/0 میلی مولار IPTG و مدت زمان القای 16 ساعت در دمای 25 درجه سانتی گراد به دست آمد.

    بحث و نتیجه ‏گیری:

     نتایج به دست آمده از این مطالعه می توانند برای تولید پروتیین E6، به عنوان کاندید واکسن درمانی در درمان سرطان های مرتبط با HPV استفاده شوند.

    کلید واژگان: اشرشیا کلی, پروتئین نوترکیب, پروتئین HPV16-E6, بهینه سازی بیان}
    Bahareh Bahmani, Zahra Aminibayat *, MohammadMehdi Ranjbar, Nahid Bakhtiari, AmirHassan Zarnani
    Introduction

    Cervical cancer is the leading cause of morbidity and cancer mortality in women throughout the world and persistent infection with human papillomavirus (HPV) is the main etiology for the development of this cancer. Peptide vaccines derived from E6 and E7 oncogenes are promising candidates for HPV vaccine production due to their safety, high stability, and ease of production. In the current study, expression strains such as Escherichia coli BL21 (DE3), BL21 (DE3)-AI, Rosetta, C41 (DE3), and BL21 (DE3)-pLysS were applied for poly epitopic E6 expression and the effects of temperature, induction time, and inducer concentration on the expression level of recombinant HPV16-E6 polypeptide protein were examined in the mentioned strains.

    Materials and Methods

    In the present study, the optimized gene of E6 recombinant protein was cloned into pET28a vector under the control of T7 promoter and the resulting plasmid was successfully transformed into Escherichia coli strains BL21 (DE3), BL21 (DE3)-AI, Rosetta, C41 (DE3), and BL21 (DE3)-pLysS. Then, the ability of these strains to express the desired recombinant protein in different conditions was compared.  Two temperatures of 25 ° C and 37 ° C, IPTG concentrations between 0.1 and 1.0 mM, and different incubation times were selected to examine the expression level of recombinant E6 protein in these strains.

    Results

    The highest level of expression was obtained in Escherichia coli BL21 (DE3) -AI strain inducing at Optical Density (OD) of 0.9, 0.1 mM IPTG, and 16 hours induction at 25 °C.

    Discussion and Conclusion

    The results of this study can be used to produce E6 protein as a vaccine candidate in the treatment of HPV-related cancers.

    Keywords: Escherichia coli, Recombinant protein, HPV16-E6 protein, Expression optimization}
  • الهه داورپناه*، طاهره طاهری
    لاکتوکوکوس لاکتیس (L. lactis) یک باکتری گرم مثبت از گروه باکتریهای اسید لاکتیکی LAB (Lactic Acid Bacteria) است که قدمت طولانی در فرآوری و تولید محصولات لبنی دارد. ویژگیهای منحصربفرد این باکتری (از جمله: رشد سریع، تراکم بالای سلولی، قابل استفاده بودن در صنایع تخمیری، عدم تشکیل اجسام انکلوژن (Inclusion body)، نمایش سطحی (Surface display)، عدم تولید اندوتوکسین، فاقد فعالیت پروتیازی خارج سلولی و دارا بودن کمترین فعالیت پروتیازی داخل سلولی، و مهمتر از همه قابلیت ترشح خارج سلولی پروتیین ها) باعث شده است تا بعنوان یک میزبان بی خطر و مناسب برای تولید پروتیینهای نوترکیب یوکاریوتی، در تحقیقات و صنعت مورد توجه و استفاده قرار گیرد. این باکتری از یک سو یک کارخانه سلولی برای تولید طیف گسترده ای از آنتی ژنهای پروتیینی و از سوی دیگر بعنوان میزبانی مناسب برای تحویل یا رساننده پروتیینهای درمانی و مولکولهای فعال زیستی به داخل سلول بشمار می آید. برای این منظور، وکتورهای بیانی اختصاصی و سویه های باکتریایی متعددی برای بیان و تولید پروتیینهای نوترکیب طراحی شده اند که در این مقاله مروری به شرح آنها پرداخته شده است.
    کلید واژگان: لاکتوکوکوس لاکتیس, سیستم بیان پروتئین, پروتئین نوترکیب}
    Elaheh Davarpanah *, Tahereh Taheri
    Lactococcus lactis (L. lactis) is a gram positive bacterium from LAB bacteria (LAB) with a long history of processing and production of dairy products. The unique properties of this bacterium include rapid growth, high cell density, usable in fermentation industry, without inclusion body, surface display, endotoxin free, no external protease activity, having the least internal protease activity, and most importantly the ability of extracellular protein secretion. Therefore, it is considered to be a safe and appropriate host for the production of eukaryotic recombinant proteins in research and industry. The bacterium is, a cellular factory for production of a wide range of protein antigens as a vaccine and, a suitable host for delivery of therapeutic proteins and biologically active molecules into cells. For this purpose, several expression vectors and bacteria strains have been designed to express and produce recombinant proteins, described in this review.
    Keywords: Lactococcus lactis, Expression protein system, Recombinant protein}
  • شیلا فلسفی، جعفر امانی، سید علی میرحسینی*
    سابقه و هدف 

    باکتری اشرشیاکلی انتروهموراژیک (Enterohemorrhagic E. coli) سویه ی O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندروم اورمی همولیتیک می شود. اتصال به سلول های میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که به واسطه ی سیستم ترشحی نوع  (T3SS) III و از طریق میان کنش بین پروتیین های ترشحی صورت می گیرد. Tir پروتیینی است که پس از بیان در باکتری و از طریق  T3SS به سلول میزبان منتقل و در غشای آن مستقر می شود و نقش مهمی در اتصال باکتری به میزبان دارد. هدف از این تحقیق ساخت سازه ژنی است که دارای فاکتورهای ویرولانس Tir می باشد.

    مواد و روش ها

     طراحی پرایمر اختصاصی برای ژن tir با استفاده از نرم افرازOligo  انجام شد و تکثیر ژن به وسیله واکنش    PCRاز روی DNA الگو صورت گرفت. پس از واکنش های هضم آنزیمی و الحاق ژن درون ناقل بیانی pET28a  ، انتقال ناقل به درون میزبان بیانی انجام شد. پس از تایید همسان سازی ژن، بیان نوترکیب پروتیین   Tirبا استفاده از القاگر IPTG  صورت گرفت. برای تایید پروتیین Tir  آنالیز وسترن بلات انجام شد.

     یافته ها

    همسان سازی ژن tir درون وکتور pET28a به شکل مناسب بین جایگاه های مطلوب انجام شد و پروتیین Tir پس از القا، پروتیین نوترکیب بیان  مناسب و قابل توجهی نشان داد. آنتی بادی مورد استفاده در وسترن بلات نیز توانست به شکل مناسبی Tir را شناسایی کند.

    نتیجه گیری

    در این مطالعه، سازه پایدار محتوی ژن tir ساخته شد که بیان نوترکیب قابل توجهی از پروتیین Tir را از خود نشان داد. بنابراین این سازه را می توان برای تولید پروتیین Tir جهت مطالعات ایمنی زایی علیه E.coli O157:H7  به کاربرد..

    کلید واژگان: اشرشیاکلی O157:H7, پروتئین نوترکیب, همسان سازی, Tir}
    Shilla Phalsaphi, Jafar Amani, Seyed Ali Mirhosseini*

    Aim and Background

    Enterohemorrhagic E. coli O157: H7 is an important human and animal pathogen that causes hemolytic uremic hemorrhagic diarrhea in humans. The binding to host cells is the first step in stabilizing this bacterium through the secretion system of the type (T3SS) III and through the interactions between secretory proteins. Tir is a protein that is transferred to the host cells after expression in the bacterium and via T3SS and is located in the membrane and plays an important role in the bacterial binding to the host. The purpose of this research is to clone a gene construct that has Tir virulence factors.

    Materials and Methods

    Specific primer design for tir gene was performed using oligo softwares and gene amplification was performed by PCR reaction on a DNA template. After the enzyme digestion, the gene was inserted into expression vector pET28a; the construct was transformed to the expression host. After confirmation of gene cloning, the Tir recombinant protein was expressed by induced IPTG induction. The western blot analysis was carried out to confirm Tir protein. The gene of tir was cloned inside pET28a vector.

    Results

    Cloning of tir gene in pET28a vector was performed appropriately between desired sites and after induction protein, the Tir recombinant protein showed appropriate and significant expression. The antibody used in Western blot was also able to properly detect Tir.

    Conclusion

    After the induction, the protein of Tir showed a remarkable expression of the recombinant protein. As a result, this structure can be used to produce Tir protein for immunological studies against E.coli O157: H7.

    Keywords: E.coli O157: H7, Recombinant protein, Cloning, Tir}
  • ارد قویمی، زهرا حاجی حسن*، فاطمه ارمغان

    اکتیوین A یکی از اعضای خانواده ی فاکتور رشد تغییردهنده ی بتا (TGF-β) است که نقش مهمی در فرآیندهای فیزیولوژیکی متعدد همانند تمایز سلولی، ترمیم بافتی، رگ زایی، تمایز سلول های بنیادی، چسبندگی سلولی و آپوپتوز دارد. لذا با توجه به کاربردهای بالینی متعدد این پروتیین، تولید نوترکیب آن سودمند می باشد.از آنجاییکه اشرشیاکلی یکی از محبوب ترین میزبان ها برای تولید پروتیین های نوترکیب است، در این تحقیق از بیان سیتوپلاسمی در این سویه به منظور تولید مقادیر بالایی از اکتیوین A استفاده گردید. بدین منظورابتدا cDNA ناحیه ی بالغ ژن اکتیوین A  تکثیر و در وکتور (+)pET28a  کلون گردید. وکتور حاصل به سویه‎های (DE3)BL21،  plysS (DE3) BL21 و  Rosetta gami (DE3) BL21 انتقال داده شد. پس از القای پروموتر با استفاده از IPTG و بیان پروتیین، تولید  اکتیوین A  به وسیله ی روش های SDS-PAGE و وسترن بلات تایید شد. نتایج نشان داد که بیان اکتیوین A در سیتوپلاسم هر سه سویه یک رویکرد موثر برای دست یابی به میزان بالایی از پروتیین نوترکیب است اما در این بین، سویه (DE3)BL21 مقدار بیشتری پروتیین تولید کرده است. در مرحله ی بعد به منظور دست یابی به شکل محلول اکتیوین A از بیان همزمان چپرون های سیتوپلاسمی TF، GroEL/ES و DnaK/J  با وکتور (+) pET28a که حامل اکتیوینA  بود استفاده شد. نتایج SDS-PAGE و وسترن بلات نشان داد که بیان همزمان اکتیوین A با استفاده از پلاسمید چپرونی pGro7 که دارای چپرون های GroEL و GroES می باشد، در سویه ی(DE3)BL21 یک رویکرد موثر برای تولید پروتیین اکتیوین A محلول است.

    کلید واژگان: اشرشیاکلی, پروتئین نوترکیب, پروتئین محلول, اکتیوین A}
    Orod Ghavimi, Zahra Hajihassan*, Fatemeh Armaghan

    Activin A, a member of the transforming growth factor-β (TGF-β) superfamily, plays a central role in numerous physiological processes such as cell differentiation, tissue repair, angiogenesis, differentiation of stem cells, cell adhesion and apoptosis. Because of its various clinical usages, recombinant production of it is beneficial. Since E. coli is one of the most popular hosts for recombinant protein production, in this study, cytoplasmic expression in this strain was used to produce high levels of Activin A. So, the cDNA of the Activin A mature region was amplified and then cloned in pET28a(+) vector. The resulting vector was transformed to BL21(DE3), BL21(DE3)plysS, and BL21(DE3)Rosetta-gami strains. After induction the promoter by using IPTG, Activin A production was confirmed by SDS-PAGE and Western blotting assays. The results showed that the expression of Activin A in the cytoplasm of all three strains was an efficient approach to obtain high levels of recombinant protein, but BL21(DE3) strain produced more protein. At the next step in order to achieve soluble form of Activin A, co-expression of cytoplasmic chaperones TF, GroEL/ES, and DnaK with pET28a (+) vector was used. The SDS-PAGE and Western blotting results showed that co-expression of Activin A with cytoplasmic plasmid pGro7 containing GroEL and GroES chaperones, in BL21(DE3) strain is an efficient approach for producing of soluble Activin A.

    Keywords: E. coli, Recombinant protein, Soluble protein, Activin A}
  • سارا تراضی، حسین غفوری*، سجاد صاری خان، ریحانه سریری
    دستیابی به مقدار زیادی از پروتئین نوترکیب به صورت محلول یک نیاز اساسی و زیربنای بسیاری از پژوهش ها در تمام شاخه های بیوتکنولوژی است. به نظر می رسد بین روش های عمومی و اختصاصی موجود برای افزایش حلالیت پروتئین نوترکیب، بیان مشترک پروتئین مورد نظر با چپرون های مولکولی یک راه حل مناسب برای کمک به تا شدن صحیح پروتئین تازه سنتز شده و کاهش تجمعات پروتئینی باشد، با این حال اثربخشی چپرون های مختلف به طور گسترده ای متفاوت است. به منظور بررسی کارایی چپرون های ماهیان در افزایش حلالیت پروتئین های نوترکیب، در این مطالعه کلون سازی و بیان همزمان دو پروتئین Hsp70 مربوط به اردک ماهی Esox lucius (El-Hsp70) و گلوتاتیون S- ترانسفراز کلاس µ از ماهی سفید Rutilus kutum (Rk-GSTµ) در میزبان E. coli انجام شد و به منظور بررسی برهم کنش دو پروتئین از آنالیز الکتروفورز یک بعدی و محاسبه فعالیت ویژه آنزیم Rk-GSTµ استفاده شد. با توجه به این که حلالیت و فعالیت ویژه آنزیم Rk-GSTµ در سلول های بیان کننده نسبت به نمونه های کنترل افزایش یافت، این مطالعه یافته امیدوارکننده دیگری در مورد نقش مثبت چپرون ها در افزایش محتوای محلول پروتئین های نوترکیب فراهم کرده است.
    کلید واژگان: گلوتاتیون S- ترانسفراز, چپرون, پروتئین نوترکیب, تجمعات پروتئینی, حلالیت پروتئین}
    Sara Tarazi, Hossein Ghafoori *, Sajjad Sarikhan, Reyhaneh Sariri
    Attainment of soluble recombinant protein in high quantity is a critical demand in all types of biotechnology. Between the available general and protein-specific techniques used for enhancing the protein solubility, the co-expression of desired protein with molecular chaperones seems to be a proper solution to assist the folding of newly synthesized protein and reduce the inclusion bodies formation, however the effectiveness of different chaperones varies widely. In order to evaluate the efficiency of fish chaperones in increasing the solubility of recombinant proteins, cloning and simultaneous expression of Esox lucius Hsp70 (El-Hsp70) and the µ-class glutathione S-transferase from Rutilus kutum (Rk-GSTµ) was performed on E. coli host. In order to investigate the protein-protein interaction, the SDS-PAGE electrophoresis and measuring the specific activity of Rk-GSTµ was applied. Since the solubility and specific activity of Rk-GSTµ were increased in co-expressing cells, this work has provided another promising finding on the positive role of chaperones in enhancing the soluble content of expressed recombinant proteins.
    Keywords: Glutathione S-transferase, Chaperone, Recombinant Protein, Inclusion Body, Protein solubility}
  • محمدعلی یعقوبی مقدم*، علیرضا سعیدی نیا، افشین صمیمی نعمتی، محمدجواد دهقان عصمت آبادی
    سابقه و هدف

    با ظهور تکنولوژی کلونینگ و DNA نوترکیب، امکان تولید داروها و واکسن هایی محقق شد که در گذشته ممکن نبود. پروتئین نوترکیب بخش عظیمی از صنعت زیست دارو را به خود اختصاص داده که یکی از مهمترین بخش های آن واکسن سازی می باشد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش با هدف دستیابی به کاندید پروتئینی واکسن وبا، ابتدا کلونینگ پلاسمید طراحی شده به میزبان باکتریاییE. coli DE3 Rossetagamiترانسفورم شده، پس از آن با استفاده از IPTG القاء بیان صورت گرفته و پس از بررسی بیان پروتئین توسط ژل الکتروفورز SDS-PAGE، پروتئین مورد نظر توسط ستون کروماتوگرافی نیکل-سفاروز خالص سازی شده است.

    یافته ها

    نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد پروتئین خالص سازی شده دارای وزن مولکولی 31 کیلودالتون می باشد همچنین میزان پروتئین خالص سازی شده 1 میلی گرم می باشد.

    بحث و نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه و مقایسه آن با دیگر مطالعات مشابه، پروتئین حاصل از خلوصی مناسب برخوردار بوده و می توان برای مطالعات بعدی مورد استفاده قرارگیرد.

    کلید واژگان: وبا, کاندید واکسن, پروتئین نوترکیب, کلونینگ, دی ان ای نوترکیب, Iau Science}
    Mohammadali Yaghobi Moghaddam*, Alireza Saeedinia, Afshin Samimi Nemati, Mohammadjavad Dehghan
    Aim and Background

    With the advent of cloning technology and recombinant DNA, it became possible to produce drugs and vaccines that were not possible in the past. Recombinant protein occupies a large part of the biopharmaceutical industry, one of the most important of which is vaccination.

    Material & Methods

    In this study, with the aim of obtaining a protein candidate for cholera vaccine, first cloning of a plasmid designed for the bacterial host E.coli DE3 Rossetagami was transformed, then expression was induced using IPTG and after protein expression was examined by SDS-PAGE gel electrophoresis, and then the protein was purified by nickel-sepharose (NI-NTA) chromatography column.

    Result

    The results show that the purified protein has a molecular weight of 31 kDa and the amount of purified protein is 1 mg.

    Conclusion

    Based on previous studies as well as the results of this study, the resulting protein can be considered as a suitable candidate for the cholera vaccine.

    Keywords: cholera, candidate vaccine, Recombinant protein, Cloning, recombinant DNA, Iau Science}
  • سعید سهیلی وند*

    تولید ارگانیسم های تراریخته (GMOها)، اعم از گیاهان، جانوران و ریزسازواره ها، در سه دهه اخیر رونق یافته است. ارگانیسم های تراریخته، فرصت هایی را برای بالا بردن کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی، افزایش کیفیت تغذیه ، مدیریت پایدار آفات، علف های هرز و بیماری ها، کاهش هزینه های تولید مواد غذایی و دارو، بهبود سلامت عمومی و علاوه بر آنها، افزایش کیفیت زندگی، باعث شده اند. همچنین پیشرفت های موجود در این زمینه، بطور گسترده ای موجب درک وسیع و شگرفی در مورد اطلاعات ژنومی ارگانیسم های تراریخته شده است. با رواج روزافزون GMOها برای بسیاری از کشورها و شرکت ها، ممکن است این نیاز احساس شود که آزمون هایی را برای تشخیص ارگانیسم های تغییریافته یا محصولاتشان انجام دهند. تشخیص و برچسب گذاری گیاهان تراریخته به محققان، کشاورزان، تامین کنندگان، مصرف کنندگان و همچنین آزمایشگاه های مرجع تشخیص GMO کمک می کند تا ماهیت ژنتیکی آنها را در هر مرحله ای از تحقیق، تولید و یا حمل و نقل ردیابی و متمایز کنند. هدف از مطالعه مروری حاضر، ارایه روش های ایمونواسی مبتنی بر آنتی بادی، برای تشخیص GMOها و پروتئین های نوترکیب آنها، است.

    کلید واژگان: : آنتی بادی, اپی توپ, پروتئین نوترکیب, برچسب گذاری}
    Saeed Soheilivand*

    The production of genetically modified organisms (GMOs) refers to crops, animals and microorganisms that emerged over the past three decades. GMOs triggered the opportunities to meaningfully increase the quantity and quality of production in agriculture, enhance nutritional quality, management of pests, weed and disease sustainability, reduce costs for food or drug production, improve public health as well as enhancing the quality of life. In following, systematic genetic dissection of modified organisms causes to dramatically expand the genomic knowledge and understanding. Based on the prevalence the transgenic organisms many countries or companies may need to execute GMO tests on diagnosing transgenic organisms and their products. The detection and labeling of transgenics crops aids researchers, farmers, suppliers, consumers, and GMO reference laboratories distinguish and track the genetic identity of GMOs at every stage of research, production, and transportation. The aim of the present review is to overview the antibody-based immunoassay methods for the detection of GMOs and their recombinant proteins.

    Keywords: Antibody, Epitope, Recombinant Protein, Labeling}
  • حسین طراحی مفرد، شهرام نظریان*، امیر میمندی پور
    سابقه و هدف

    باکتری شیگلا دیسانتری، از عوامل بیولوژیک بوده که سبب بروز اسهال خونی می باشد. با بروز مقاومت آنتی بیوتیکی، طراحی ایمنوژن موثر علیه باکتری ضروری است. فاکتورهای اتصالی، تهاجم و توکسین باکتری از مهمترین کاندیدای واکسن علیه شیگلا دیسانتری می باشند. بر این اساس هدف از تحقیق حاضر بیان نوترکیب ایمنوژن کایمر دربردارنده فاکتورهای ویرولانس شیگلا دیسانتری بود.

    روش ها

    بهینه سازی کدونی ژن کایمر با نرم افزار OPTIMIZER انجام گرفت. سازه ژنی در وکتور pET32a زیر همسانه سازی شد. پلاسیمد نوترکیب به سلول های E.coli BL21 DE3 منتقل و بیان پروتئین نوترکیب با استفاده از IPTG القا گردید. پروتئین نوترکیب به روش کروماتوگرافی میل ترکیبی نیکل تخلیص و با وسترن بلاتینگ ارزیابی شد.

    یافته ها

    شاخص سازگاری کدون (CAI) مربوط به ژن طبیعی 67/0 بود، درحالیکه ژن بهینه سازی شده شاخص 9/0 را دارا شد. آنالیز آنزیمی صحت همسانه سازی ژن کایمر در وکتور را تایید کرد. بیان پروتئین نوترکیب درمیزبان E.coli منجر به تولید پروتئین نوترکیب با وزن 80 کیلودالتون شد. وسترن بلات واکنش پروتئین نوترکیب با آنتی بادی ضد هیستیدین را نشان داد. میزان پروتئین خالص شده برای هر لیتر از محیط کشت 5/2 میلی گرم بود.

    نتیجه گیری

    بیان پروتئین نوترکیب کایمر با وزن 80 کیلو دالتون در میزبان E.coli و تخلیص آن با موفقیت انجام شد. پروتئین نوترکیب را می توان به صورت تزریقی و یا بارگذاری شده در نانوذرات به منظور بررسی ایمنی زایی خوراکی و تزریقی مورد استفاده قرار داد.

    کلید واژگان: شیگلا دیسانتری, پروتئین نوترکیب, ایمونوژن, پروتئین کایمر}
    Hossein Tarrahimofrad, Shahram Nazarian *, Amir Meimandipour
    Introduction

    Shigella dysentery is a biological agent that causes bloody diarrhea. Making an effective immunogen against bacteria is essential by emergence of antibiotic resistance . Binding, invasive and toxin factors are one of the most important vaccine candidates against Shigella dysentery. Accordingly, the aim of this study was to express recombinant Immunogenic Chimeric with Shigella Dysenteric Virulence Factors.

    Methods

    Chimer gene coder optimization was performed with OPTIMIZER software. The gene constructs were cloned in pET32a vector. The recombinant plasmid was transferred to E. coli BL21 DE3 cells and expression of the recombinant protein was induced using IPTG. The recombinant protein was purified by chromatography and was evaluated with western blotting.

    Results

    The codon compatibility index (CAI) for the natural gene was 0.67, while the optimized gene had an index of 0.9. The enzymatic analysis confirmed the accuracy of the chimer gene cloning in the vector. The expression of recombinant protein in E. coli caused the production of a recombinant protein of 80 kDa. Western blotting showed the reaction of recombinant protein with anti-histidine antibody. The amount of purified protein of the culture medium was 2.5 mg/ml.

    Conclusion

    The expression of the recombinant chimeric protein with 80 kDa in E.coli host and its purification was successfully carried out. The recombinant chimeric protein can be injected or loaded onto nanoparticles to evaluate oral and injectable immunizations.

    Keywords: Shigella dysentery, Recombinant protein, immunogene, chimeric protein}
  • پروین مقدم، آزاده زحمت کش*، سعید آیریان، معصومه باقری، همایون مهروانی بهبهانی، خسرو آقایی پور

    تب برفکی (FMD) بیماری بسیار واگیردار و ویرانگر است که به سرعت انتشار می یابد و خسارات اقتصادی زیادی را موجب می شود. یکی از روش های مهم تشخیص بیماری و خصوصا تفکیک حیوان واکسینه شده از حیوان مبتلا به این بیماری، استفاده از پروتئین های غیرساختاری بعنوان آنتی ژن در کیت های تشخیصی الایزا می باشد. هدف از مطالعه ی حاضر، کلونینگ توالی ژنی و بیان نواحی آنتی ژنی پروتئین غیر ساختاری 3D به عنوان یکی از گزینه های تشخیصی می باشد. برای تکثیر ژن کدکننده ی نواحی آنتی ژنی پروتئین 3D ویروس تب برفکی، آغازگرهای اختصاصی دارای جایگاه برشی آنزیم های NdeI و EcoRI طراحی شد و واکنش زنجیره ای پلیمراز انجام شد. ژن برش خورده توسط این دو آنزیم، به ناقل PET21a+ انتقال داده شد و در باکتری های اشرشیاکلی DH5α ترنسفورم شد. آزمایشات کلونی -PCR و برش آنزیمی بر روی کلونی های حاصل انجام و حضور ژن هدف تایید شد. توالی ژنی نیز پس از توالی یابی تایید شد. برای تولید آنتی ژن نوترکیب، وکتور بیانی نوترکیب به میزبان بیانی باکتری اشریشاکلی BL21 انتقال داده شد. باکتری های حاوی ژن نوترکیب، با  IPTG القا شدند و بیان پروتئین نوترکیب با استفاده از روش SDS PAGE تایید شد. وزن مولکولی پروتئین نوترکیب موردنظر حدود 24 کیلودالتون بوده و از آن میتوان در طراحی کیت تشخیصی الایزا استفاده کرد

    کلید واژگان: ژن 3D, تب برفکی, پروتئین نوترکیب, اپی توپ}
    Parvin Moghaddam, Azadeh Zahmatkesh*, Saeed Airian, Masomeh Bagheri, Homayoon Mahravani Behbahani, Khosrow Aghaiypour

    Foot and Mouth Disease (FMD) is a highly contagious and devastating disease that spreads rapidly and causes many economic damages. One of the important      methods for detection of FMD and particularly differentiation of vaccinated from infected animals, is the use of non-structural proteins as antigens in ELISA kits. The purpose of this study was cloning of the gene sequence and expression of the antigenic regions of 3D nonstructural protein as one of the diagnostic options. For amplification of the antigenic regions of FMD virus 3D protein, specific primers containing NdeI and EcoRI restriction sites were designed and the polymerase chain reaction was performed. The sequences cut by these two enzymes, were inserted into PET21a+ vectors. The recombinant plasmids were then transformed into E. coli (DH5α). Colony-PCR tests and enzymatic digestions were performed on the resulting colonies and the presence of the target gene was confirmed. The gene sequence was further confirmed after sequencing. For production of recombinant antigens, the recombinant vector was transferred to the expression host of E. coli-BL21. The bacteria containing the recombinant gene were induced with IPTG and the expression of the recombinant protein was confirmed using the SDS-PAGE method. The molecular weight of the recombinant protein was about 24 kDa, and it can be used in the design of ELISA diagnostic kit.

    Keywords: 3D Gene, Epitope, Foot, Mouth Disease, Recombinant Protein}
  • شکوفه رضایی، احمدفرهاد طالبی*

    امروزه با استفاده از مهندسی ژنتیک، پروتئین‌های نوترکیب می‌توانند در حجم انبوه، کیفیت مطلوب و هزینه پایین برای پاسخگویی به خواسته‌های صنایع مختلف تولید شوند. پروتئین‌های نوترکیب می‌توانند در روش‌های بیانی مختلفی نظیر سیستم‌های بیانی عاری از سلول یا بر پایه سلول های پروکاریوتی یا یوکاروتی بیان شوند. با توجه به مزایای استفاده از سلول های پروکاریوتی، یکی از سیستم های متداول برای تولید پروتئین های نوترکیب، استفاده از باکتری اشریشیاکلی (E.coli) است. هدف از مطالعه حاضر بررسی دقیق تر بیان پروتئین نوترکیب در باکتری E. coli و ارایه راه کارهای مناسب برای دستیابی به کشت با تراکم سلولی بالا و با قابلیت بیان بیشینه است. از این رو با مطالعه حدود 63 مقاله چاپ شده در زمینه مهندسی ژنتیک، سیستم های بیانی گوناگون برای تولید پروتئین های نوترکیب معرفی و سپس راهکارهای عمومی برای بیان بالاتر آنها بررسی شدند. رویکردهای متعددی برای افزایش بازدهی و حلالیت به کار گرفته شده است؛ تغییر سرعت سنتز پروتئین ها، استفاده از پروتئین های اتصالی، موتاسیون در پروتئین هدف، بیان هم زمان چاپرون های ملکولی و بهینه سازی شرایط کشت از جمله روش هایی است که در این مطالعه ارزیابی شده اند. کلونینگ مجازی در بستر توسعه روش های نرم افزاری و پایگاه های اطلاعاتی غنی تر به کمک ابزار و آزمون های آزمایشگاهی آمده و توانسته است به رفع محدودیت های بیان نوترکیب پروتئین ها در میزبان هایی با سیستم بیانی متفاوت منجر شود.

    کلید واژگان: کلونینگ مجازی, میزبان پروکاریوتی, تراریختگی, سیستم های بیانی, پروتئین نوترکیب}
    Shokofeh Rezaei, Ahmad Farhad Talebi*

    Today, using genetic engineering, recombinant proteins can be produced in large volumes, desirable quality and low cost to meet the demands of different industries. The recombinant proteins can be expressed in various expression methods such as cell-free expression systems or prokaryotic or eukaryotic cells. Considering the advantages of using prokaryotic cells, one of the commonly used systems for the production of recombinant proteins is the cultivation of Escherichia coli (E. coli). The aim of the present study was to evaluate the expression of recombinant protein in E. coli and provide a suitable methods for achieving high cell density and maximal expression capability. Hence, by studying about 63 published articles in the field of genetic engineering, various expression systems were introduced for recombinant proteins production. In spite of many advantages and vast applications for this method of recombinant protein production, its use may include problems such as false folding, production of aggregated proteins and the absence of expression of soluble and active ones. Several approaches have been developed to increase the efficiency and solubility; change in the rate of synthesis of proteins, use of binding proteins, mutations in the target protein, simultaneous expression of molecular chaperones and optimization of culture conditions, are among different methods which is evaluated in this study. Virtual cloning has come into the context of developing more advanced software tools and databases and has been able to eliminate the limitations of recombinant expression of proteins in hosts with a different expression system.

    Keywords: Virtual cloning, Prokaryotic host, Transformation, Expression systems, Recombinant protein}
  • علی اکبر غلامی*، علی نیازی، فاطمه سعید

    تولید پروتئین های نوترکیب از مهم ترین دستاوردهای بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در سال های اخیر بوده است. امروزه تقاضای زیادی برای تولید پروتئین های نوترکیب جهت درمان و تشخیص وجود دارد. بنابراین، محققان در تلاش برای توسعه مدل های تراریخته مختلف جهت تولید این داروها هستند. از آنجا که یک ژن خارجی را می توان در سیستم های میزبانی مختلف بیان کرد، بنابراین، یافتن یک سیستم بیان با کارایی و ایمنی زیستی بالا امری ضروری است. از جمله سیستم های ایجاد شده برای تولید پروتئین های نوترکیب می توان به باکتری ها، مخمرها، گیاهان و حیوانات اشاره کرد. انتخاب نوع سیستم بیان برای تولید هر پروتئین نوترکیب مشکل است. روش های مختلفی برای انتقال ژن و تولید محصولات تراریخته وجود دارد، اما همه ی روش های انتقال ژن در تولید محصولات تراریخته کارا نیستند. امروزه یکی از ابزارهای موثر و پرکاربرد برای انتقال ژن، ناقل های ویروسی هستند. ناقل های ویروسی به دلیل توانایی بالای آن ها در الحاق ژن به سلول میزبان مورد توجه محققان قرار گرفته است. حذف برخی ژنهای اصلی و کد کننده پروتئین های ساختاری ویروس به صورت جداگانه توسط ناقل های کمک کننده، بهبود یافته است و همچنین برای بسته بندی پیکره ویروس از سلول های بسته بندی کننده استفاده شده است، که این امر ایمنی کار با این ناقل های ویروسی را بالاتر می برد. در بین ناقل های ویروسی، ناقل های لنتی ویروس یکی از قوی ترین و پرکاربردترین ناقل های موجود هستند. تاکنون سه نسل از ناقل های لنتی ویروس طراحی شده است، به طوری که هر نسل نسبت به نسل قبل ایمنی زیستی بالاتری داراست.

    کلید واژگان: پروتئین نوترکیب, ناقل‌های ویروسی, لنتی ویروس, HIV-1}
    AliAkbar Gholami*, Ali Niazi, Fatemeh Saeed

    Production of recombinant proteins has been the most important achievements of biotechnology and genetic engineering in recent years. Therefore, there is a great demand to the production of recombinant proteins for treatment and diagnosis. Researchers are trying to develop different transgenic models for the production of these drugs today. Since it can be expressed a foreign gene in different host systems, therefore finding a system with high yield and safety is necessary. Among the systems developed for the production of recombinant proteins it can be referred to bacteria, yeast, plants and animals. Choosing the type of expression system for the production of each recombinant protein is important. There are several methods for gene transfer and production of transgenic products, but all the methods are not efficient genetically engineered crops. Today, one of the most effective and widely used tools for gene transfer is virus-derived vectors. Virus-derived vectors have been an interest to researchers because of their ability to integrate genes into host cells. The deletion of some basic and structural protein-coding genes from viruses was separately improved by helper vectors. For packing the virus particle, it was used of the packing cells, enhancing the safety of these vectors. Among virus-derived vectors, lentiviral-derived vectors are one of the most powerful and widely used vectors available. So far, three generations of lentiviral-derived vectors were designed, so that each generation is containing the higher bio-safety compared to the previous generation.

    Keywords: Recombinant Protein, Viral Vectors, Lentivirus, HIV-1}
  • سمانه قبادی نصر، زهرا حاجی حسن*، ناصر انصاری پور

    فاکتور رشد عصبی(NGF) عضوی شناخته شده از خانواده ی پروتئین های نوروتروفین است که در درمان بیماری هایی مانند مولتی پل اسکلروزیس و آلزایمر بکار گرفته می شود. تولید پروتئین نوترکیب در E. coli دارای معایب خاصی است که شکل گیری اینکلوژن بادی و عدم شکل گیری پیوندهای دی سولفیدی درسیتوپلاسم در درجه اول قرار دارند .بنابراین ما به منظور هدایت β-NGF نوترکیب تولید شده به سمت پری پلاسم، استفاده از پپتید نشانه ی اصلاح شده آنزیم آلفا آمیلاز باسیلوس لیکنی فورمیس بومی ایران را به عنوان یک رویکرد موثر برای تولید β-NGF با تا خوردگی صحیح، مورد هدف قرار دادیم. به همین منظور ژن β- NGF انسانی به همراه توالی پپتید نشانه مذکور در وکتور pET21a(+)کلون شدند و سپس وکتور نوترکیب به سویه های BL21(DE3) و BL21(DE3)plysS انتقال داده شد. بیان پروتئین درسویه های دارای وکتور نوترکیب و سویه ی کنترل مثبت حاوی وکتور pET39b(+) دارای پپتید نشانه DsbA با استفاده از IPTG ، 1 میلی مولار القا گردید. بیان سیتوپلاسمی وپری پلاسمی β-NGF با تکنیک های SDS-PAGE و سنجش دات بلات تایید شد. در نهایت، پروتئین های پری پلاسمی بیان شده با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی تخلیص وصحت تخلیص با روش SDS-PAGE و وسترن بلات تایید شد. نتایج نشان می دهد که در تولید ترشحی و هدایت پروتئین β-NGF به فضای پری پلاسمی توالی پپتید نشانه ی اصلاح شده ی آنزیم آلفا آمیلاز باسیلوس لیکنی فورمیس بومی ایران نسبت به پپتید نشانه DsbA عملکرد بهتری داشته و سویه ی BL21(DE3)plysS میزبان مناسبتری می باشد.

    کلید واژگان: فاکتور رشد عصبی, پروتئین نوترکیب, توالی نشانه, بیان پری پلاسمی}
    Samaneh Qobadi Nasr, Zahra Hajihassan *, Naser Ansari Pour

    Nerve growth factor (NGF) is a well-characterized member of the neurotrophin protein family, which has been shown to play a pivotal role in treating diseases such as multiple sclerosis and Alzheimer’s disease. Production of recombinant proteins in E. coli has particular disadvantages, which are primarily inclusion body formation and lack of disulfide bond formation in the cytoplasm. We therefore aimed to use the modified signal peptide of the Iranian native Bacillus licheniformis alpha-amylase to target the expressed recombinant β-NGF to the periplasm as an effective strategy to produce correctly-folded β-NGF. For this purpose, the human β-NGF gene with the signal sequence of the Iranian native Bacillus licheniformis alpha-amylase was cloned into a pET21a (+) vector and then the recombinant vector was transformed to BL21 (DE3) and BL21 (DE3) plysS strains. Protein expression was induced by 1mM IPTG in strains with the recombinant vector and the positive control strain containing the pET39b (+) vector with the DsbA signal peptide. Cytoplasmic and periplasmic expression of β-NGF was confirmed by SDS-PAGE and dot-blot assays. Finally, the expressed periplasmic proteins were purified using affinity chromatography and this purification was confirmed by using SDS-PAGE and Western blot assays. The results show the modified signal peptide of the Iranian native Bacillus licheniformis alpha-amylase is more effective for the secretory expression and directing β-NGF to the periplasmic space than the DsbA signal peptide. Also, these results indicate that the BL21 (DE3) plysS strain is an appropriate host for periplasmic expression of β-NGF.

    Keywords: Nerve growth factor, Recombinant protein, signal sequence, periplasmic expression}
  • شبنم شمع ریز، حمیده افقی*

    با توجه به کاربرد گسترده پروتئین ها در زمینه های مختلف علمی و صنعتی و عدم امکان استخراج بهینه و مقرون به صرفه آنها از منابع طبیعی، بهترین راه چاره برای دستیابی به منبعی نامحدود از این مولکول های پیچیده زیستی استفاده از تکنولوژی پروتئین نوترکیب است. طی دهه های گذشته پیشرفت های حاصل در زمینه مهندسی ژنتیک و دست ورزی موجودات مختلف منجر به توسعه شمار زیادی از سیستم های بیانی برای تولید انواع مختلف پروتئین ها به صورت محلول و فعال زیستی شده است. امروزه یکی از مطرح ترین سیستم های بیان برای تولید پروتئین های نوترکیب، ریزجلبک ها هستند. ریزجلبک ها گروه بزرگی از موجودات فتوسنتزکننده میکروسکوپی هستند که در اکوسیستم های آبی زندگی می کنند. بیشتر پیشرفت ها در این زمینه با استفاده از کلامیدوموناس رینهارتی (Chlamydomonas reinhardtii)، ریزجلبک یوکاریوتی تک سلولی و فتوسنتزکننده، به عنوان موجود مدل حاصل شده است. در این مطالعه ابتدا سیستم های بیانی مختلف و مزایای سیستم کلامیدوموناس رینهارتی مورد بررسی قرار گرفته، سپس به شرح تفضیلی ساختار و چرخه زندگی این جلبک استراتژی های موجود برای مهندسی هر سه ژنوم هسته ای، کلروپلاستی و میتوکندریایی آن به منظور تولید سویه های نوترکیب و انواع سیستم ها و محیط کشت های مورد نیاز برای کشت آن پرداخته و در پایان مراکز کشت و نگهداری ریزجلبک ها، از جمله کلامیدوموناس رینهارتی در جهان را معرفی می کنیم.

    کلید واژگان: ریزجلبک, مهندسی ژنتیک, پروتئین نوترکیب, همسانه سازی}
    S. Shamriz, H. Ofoghi*

    Microalgae are microscopic algae found in a wide range of habitats including freshwater and marine systems. Over the last decades, biotechnological processes based on microalgae have been receiving increasing interest due to their potential to produce large quantities of valuable products used as human food supplements, pharmaceuticals and animal feed. Microalgae have also been proved as an efficient and cost-effective platform for recombinant protein production. Most progress in this field has been achieved using Chlamydomonas reinhardtii, a photosynthetic unicellular alga which has been mostly considered as a model organism in different studies. High growth rate, ease of cultivation, well-established genetics and the ability to perform post-translational modifications are the most beneficial attributes that have made C. reinhardtii an attractive system for the expression of recombinant proteins. In this review, we focus on C. reinhardtii as a novel platform for the development of advanced recombinant products and compare them with other commonly used expression systems. We also present a comprehensive overview of its structure, life cycle, culture systems, and media in detail and then discuss the strategies for engineering its three different genomes to produce recombinant cells. Finally, algal culture collections in the world are introduced.

    Keywords: Algae, Cloning, Genetic Engineering, Recombinant Protein Production}
  • معصومه رجبی بذل، زهرا حاجی حسن*، مونا سهرابی
    فاکتور رشد عصبی بتا (β-NGF) برای اولین بار بدلیل نقش حیاتی اش در رشد و بقای سلول‏های عصبی مورد مطالعه قرار گرفت. این پروتئین که به خانواده ی نوروتروفین ها تعلق دارد در درمان بیماری های تخریب عصبی نظیر آلزایمر دارای نقش قابل ملاحظه‏ای می‏باشد. بدین منظور، β-NGF انسانی نوترکیب برای اولین‏بار در ایران در دو سویه‏ی متفاوت باکتری E.coli بیان شد. از آنجاییکه β-NGF در ساختار فعال و عملکردی خود دارای سه پیوند دی‏سولفیدی است، محیط احیا کننده‏ی سیتوپلاسم E.coli برای بیان آن مناسب نمی باشد. بنابراین، محیط اکسید کننده ی پری‏پلاسم جهت تولید β-NGF همراه با تاخوردگی صحیح مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق، cDNA β-NGFانسانی بدست آمده از بانک اطلاعاتی NCBI پس از بهینه سازی کدونی و ساب کلونینگ در وکتور pET39b(+)، حاوی ژن دی سولفید ایزومراز A، به روش ترنسفورماسیون (شوک حرارتی) به سویه های BL21(DE3)pLysS و BL21(DE3) انتقال یافت. بیان همزمان با استفاده از القای پروموتر با غلظت 1 میلی مولار IPTG صورت گرفت. سپس، محتوای پروتئینی استخراج شده از دو سویه‏ی مذکور با استفاده از تکنیک های SDS-PAGE و دات بلات با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان دهنده بیان، بویژه در سویه باکتریایی BL21(DE3) می باشد.
    کلید واژگان: فاکتور رشد عصبی, بیان پری پلاسمی, پروتئین نوترکیب, اشرشیا کلی}
    Masoumeh Rajabi Bazl, Zahra Hajihassan*, Mona Sohrabi
    Beta Nerve growth factor (β-NGF) was first known for its vital role in development and survival of neurons. This protein, which belongs to the neurotrophin family, plays a considerable role in the treatment of neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease (AD). As a result of its characteristic, recombinant human β-NGF (rhβNGF) was expressed in two different strains of E.coli for the first time in Iran. β-NGF has three disulfide bonds in its native and functional structure, so the cytoplasmic reducing environment of E.coli is not appropriate for its expression. Therefore, the oxidative space of periplasm for production of correctly folded β-NGF was considered. In this study, hβNGF cDNA obtained from NCBI data bank after codon optimization and subcloning in pET39b() vector containing DsbA gene was transformed (using heat shock) to BL21(DE3)pLysS and BL21(DE3) strains of E.coli. Co-expression occurred via induction of promoter with 1 mM of IPTG. Consequently, extracted proteins from these two strains were compared with each other with SDS-PAGE and Dot blot techniques. The data shows βNGF expression especially in BL21(DE3) strain of E.coli.
    Keywords: Nerve Growth Factor, Periplasmic Expression, Recombinant Protein, Escherichia coli}
  • سید مهدی حسینی وردنجانی، مجتبی طهمورث پور*
    یک پروتئین، تنها به بهترین شکل در سلول اصلی خود، تحت شرایط فیزیولوژیکی خاص که در آن چندین سیستم مولکولی برای تولید کارآمد و کنترل کیفیت در مراحل مختلف از جمله سنتز، تاخوردگی و تغییرات پس از ترجمه با هم کار می‏کنند، بیان خواهد شد. ولی در حال حاضر، تولید پروتئین در کمیت و کیفیت مناسب برای اهداف درمانی یک نیاز ضروری می‏باشد. بنابراین سیستم‏های بیانی مختلف، برای تولید پروتئین نوترکیب توسعه یافتند. سیستم باکتریایی، مخمر، باکلوویروس-سلول حشرات، سلول‏های پستاندارن و اخیرا نیز سیستم‏های فاقد سلول. در این مطالعه تمامی این سیستم‏ها از نظر قابلیت تولید پروتئین نوترکیبی با عملکردی مشابه شکل طبیعی خود، بررسی شده اند. همچنین مزایا و معایب هر کدام از این سیستم‏ها نیز ارائه شده است. زمانی که تاخوردگی و میزان تغییرات پس از ترجمه پروتئین نوترکیب بسیار مهم باشند، بیان در سیستم‏های یوکاریوتی، به ویژه استفاده از سلول‏های پستانداران، نه تنها ارگان‏های لازم برای تاخوردگی مناسب و تغییرات پس از ترجمه را فراهم می‏کند، بلکه بیان پروتئین‏های بزرگ و پیچیده را نیز ممکن می‏سازد. با این حال یک سیستم بیانی باید بتواند تولید بالا، بیشترین فعالیت بیولوژیکی، آسانی خالص ‏سازی و کمترین زمان تولید برای پروتئین نوترکیب را با هم ترکیب کند.
    کلید واژگان: سیستم های بیانی, پروتئین نوترکیب, سلول های پستانداران, بیان ژن پایدار و گذرا}
    Sayed Mehdi Hosseini Vardanjani, Mojtaba Tahmoorespur*
    A protein will be best expressed in its native cell type under physiological conditions, where a multitude of molecular systems work together for efficient production and quality control at various stages, including synthesis and folding, post-translational modification. However, production of proteins in appropriate quantity and quality is an essential requirement for therapeutic purposes in the present time. So, various expression systems have been developed to produce recombinant proteins: bacteria systems, yeast, baculovirus-infected insect cells, mammalian cells and, more recently, cell-free systems. In this review all of these systems were investigated in terms of capability to produce a recombinant protein with same function to their native. The advantages and disadvantages of each of these systems are also presented. When the folding and the extent of post-translational modifications of the recombinant protein are critical, expression in Eukaryotic systems and in particular the use of mammalian host cells, not only provides the optimal machinery for proper folding and post-translational modifications, but also possible the expression of large and complex proteins. However, an expression system should be capable to combine high yield, highest biological activity, ease of purification, and short timelines.
    Keywords: Expression systems, Recombinant proteins, Mammalian cells, Transient, Stable gene expression}
  • اسعد آذر نژاد، ارشد حسینی، زهره شریفی
    سابقه و هدف
    پروتئاز HIV نقش مهمی در بلوغ ویروس و تحریک پاسخ ایمنی میزبان دارد. به همین دلیل می تواند هم به عنوان یک هدف درمانی و هم در تست های تشخیصی کاربرد داشته باشد. در مطالعات قبلی، تولید rPR با مشکلاتی مثل سمیت، آبگریز بودن و تخلیص روبرو بوده است. هدف از این مطالعه، استفاده از سیستم بیانی pET102/D.TOPO برای غلبه بر مشکلات اشاره شده بود.
    مواد و روش ها
    پس از جداسازی ژن پروتئاز از ژنوم HIV، فرایند کلونینگ با استفاده از سیستم TOPO Cloning در وکتور بیانی pET102/D.TOPO انجام شد. بعد از القای بیان ژن با IPTG، پروتئین تولید شده با استفاده از روش کروماتوگرافی حاوی ستون Ni-NTA تخلیص شد و غلظت آن با استفاده از کیت بررسی پروتئین BCA سنجیده شد. تولید پروتئین نوترکیب با SDS-PAGE و وسترن بلاتینگ بررسی شد.
    یافته ها
    کلونینگ ژن پروتئازHIV-1 با استفاده از سیستم کلونینگ TOPO در وکتور بیانی pET102/D بوسیله PCR با موفقیت صورت گرفت و با sequencing تایید شد. غلظت rPR پس از تخلیص بین 60 تا 85 میکروگرم در میلی لیتر بود. بیان و تولید rPR به شکل محلول، با موفقیت انجام شد. و با SDS-PAGE و وسترن بلات تایید شد.
    بحث و نتیجه گیری
    در سیستم کلون سازی مورد استفاده به دلیل بیان rPR به صورت فیوز شده با تیوردوکسین و دارای برچسپ های هیستیدینی، مشکل سمیت،آبگریز بودن و تخلیص تا حد زیادی برطرف شد. با توجه به میزان rPR تولید شده، می توان از آن در تست های تشخیصی و جهت بررسی و طراحی مهارکننده های پروتئاز در مطالعات بعدی استفاده کرد.
    کلید واژگان: HIV, کلون سازی مولکولی, پروتئاز, پروتئین نوترکیب}
    Asaad Azarnezhad, Arshad Hosseini, Zohreh Sharifi
    Aim and
    Background
    HIV protease plays an important role in the maturation of the virus and host immune response stimulation; therefore it is important as a therapeutic target and can be used in diagnostic tests. In previous studies, producing rPR has been faced with problems such as toxicity, hydrophobic and purification. The purpose of this study is the use of expression system pET102/D.TOPO to overcome the mentioned problems.
    Methods
    Protease gene was isolated from the serum of an infected individual. Cloning process was performed by TOPO Cloning system. Protease gene transformed into E.coli BL21and induced with IPTG. Produced recombinant protein was purified by affinity chromatography (Ni-NTA column). Protein concentration was checked by BCA protein assay kit. Recombinant protein was identified by SDS-PAGE and western-blotting.
    Results
    HIV-1 protease gene Cloning using TOPO Cloning vector expression system pET102 / D was confirmed by PCR and sequencing. rPR concentration after purification was 60 to 85 micrograms per milliliter. rPR Expression and Immunogenicity by SDS-PAGE and Western blotting were confirmed.
    Conclusion
    Expression and production of rPR in soluble form was a success. In used Cloning system, because of the expression of rPR in fused form with thioredoxin and histidine tags, problems of toxicity, hydrophobicity and purification were noticeably solved. According to the generated rPR, it can be used to evaluate the diagnostic tests and for designing protease inhibitors in subsequent studies.
    Keywords: Human Immunodeficiency Virus, TOPO Cloning, protease, recombinant protein}
  • فرشید جابری انصاری، زهرا حاجی حسن *، حسن جلیلی
    تولید پروتئین های نوترکیب بطورمثال β-NGF با استفاده از میزبان های پروکاریوتی موضوع بسیاری ازمطالعات چنددهه اخیر می باشد. با وجود اینکه محیط های کشت باکتریایی نسبت به محیط کشتهای مخصوص سلول های یوکاریوتی ارزان تر و مقرون به صرفه تر می باشند اما وقتی همین محیط ها در مقیاس های صنعتی استفاده می شوند هزینه گزافی را به شرکت های زیست فناور تحمیل می نمایند. لذا یافتن محیط کشتی ارزان قیمت و دردسترس که باکتری های نوترکیب در آن قادر به رشد و تولید پروتئین های نوترکیب باشند از اهم بسیاری تحقیقات می باشد. درمطالعه حاضر برای اولین بار از مخلوط شیره خرما و عصاره مخمربه عنوان محیط کشتی ارزان قیمت استفاده شد. در بررسی RSM (response surface methodology) از غلظت های مختلف شیره خرما و عصاره مخمر به عنوان منابع کربن و نیتروژن مورد نیاز برای رشد باکتری ها استفاده شد و نشان داده شد که بالاترین میزان رشد در غلظت g/lit 20 و 5 کربن و نیتروژن می باشد. همچنین نشان داده شد که باکتری ها در این محیط علاوه بر رشد، قادر به تولید پروتئین نوترکیب (بطور مثال β-NGF) نیز می باشند.
    کلید واژگان: شیره خرما, عصاره مخمر, پروتئین نوترکیب, بهینه سازی}
    Farshid Jaberi Ansari, Zahra Hajihassan*, Hasan Jalili
    Production of recombinant proteins such as β-NGF using prokaryotic hosts is the topic of many recent researches. However, bacterial cell culture media are cheaper than eukaryotic cell culture media, but in industrial production scale they are not cost effective at all for biotech companies. Therefore, survey to find inexpensive cell culture medium that bacterial cells not only can grow in it but also produce recombinant proteins is very important. In this study, for the first time date syrup and yeast extract mixture was used as an inexpensive medium. In RSM (response surface methodology) studies different concentrations of date syrup and yeast extract were used as carbon and nitrogen sources respectively. The results indicate that the 20 g/lit of carbon and 5 g/lit of nitrogen are optimum for bacterial growth. Also the data show that recombinant bacteria not only can grow but also can produce recombinant proteins such as β-NGF using this synthetic medium.
    Keywords: Date syrup, yeast extract, recombinant protein, Optimization}
  • سید حمیدرضا خاتمی، رامین فلاح زاده، جلیل فلاح مهرآبادی، محمد داود غفاری
    سابقه و هدف
    فاکتور محرک کلنی گرانولوسیت (G-CSF) به عنوان فاکتور رشد هماتوپوئیتیک می تواند سلول های بالغ خونی را تحریک نمایند و امروزه نوع نوترکیب آن در درمان نوتروپنی ناشی از شیمی درمانی سرطان های سرکوبگر میلوئید، پیوند مغز استخوان، شیمی درمانی در لوسمی میلوئید حاد و نوتروپنی مزمن و شدید به کار می رود. هدف از این مطالعه، مقایسه بیان G-CSF نوترکیب انسانی در دو سویه از اشریشیاکلی بوده است.
    مواد و روش ها
    ژن G-CSFانسانی با تغییر کدون های آن به صورت بهینه شده برای بیان در سیستم پروکاریوتی، در وکتور pGEM سنتز شده و در وکتور بیانی pET23a همسانه سازی شد. سپس وکتور pET/G-CSF در دو سویه بیانی از اشریشیاکلی به نام Origami و BL21، ترانسفرم شد و بیان آن در این دو میزبان مقایسه گردید.
    یافته ها
    نتایج هضم آنزیمی، صحت مراحل کلونینگ را در وکتور pET23a نشان داد. همچنین تحت شرایط یکسان و بعد از القای میزبان ها با IPTG، بیشترین بیان پروتئین rhG-CSF در سویه Origami E. coli مشاهده گردید.
    نتیجه گیری
    نتایج این مطالعه نشان داد که سویه E. coli Origami سویه مناسبی جهت بیان G-CSF انسانی می باشد و این سویه می تواند به عنوان یک میزبان مناسب جهت بیان این پروتئین در مقیاس بالاتر پیشنهاد گردد.
    کلید واژگان: فاکتور محرک کلنی گرانولوسیت انسانی, پروتئین نوترکیب, بهینه سازی کدون, سویه های بیانی اشریشیا کلی}
    Hamid Reza Khatami, Ramin Fallah Zadeh, Jalil Fallah Mehrabadi, Mohammad D. Ghafari
    Aims and
    Background
    Human granulocyte colony stimulating factor (hG-CSF) is a hematopoietic cytokine that stimulates activation of mature blood cells. Nowadays, recombinant hG-CSF is successfully used for the treatment of neutropenia in patients suffering from cancer of myeloid suppressor, bone marrow transplant, acute myeloid leukemia and acute/severe neutropenia. The aim of this study was the increased expression of hG-CSF and production of the soluble protein with disulfide bonds by E.coli strains (Origami and BL21).
    Materials And Methods
    The synthesized hG-CSF gene (in pGEM vector) was subcloned into pET23a expression vector and then the recombinant plasmid was transformed into Origami and BL21 hosts. Afterwards, expression levels were compared in two hosts.
    Results
    Enzymatic digestion results showed the accuracy of the cloning procedures in vector pET23a. Also under the same conditions and after induction of different hosts with IPTG, best hG-CSF protein expression was observed in strain Origami E.coli.
    Conclusion
    The results showed that E.coli (Origami) is appropriate strain for the expression of human G-CSF and this strain can be used as suitable host for the expression of this protein in higher scale.
    Keywords: granulocyte colony stimulating factor (hG, CSF), Recombinant Protein, optimization of codon, E.coli Expression strains}
  • زهرا الیاسی گرجی، امیر امیری یکتا، سعید حسنی، محمدحسین صنعتی*
    سیستم بیانی باکتری توانایی تولید مقادیر بالایی از پروتئین های نوترکیب را داراست، اما ممکن است پروتئین های تولید شده تاشدگی ساختاری مناسبی نداشته و فاقد اصلاحات پس از ترجمه ای باشند. از طرف دیگر سلول های پستانداران اگرچه انتخاب مناسبی برای تولید پروتئین نوترکیب محسوب می شوند اما هزینه های بالای تولید و میزان کم محصول نوترکیب در این سیستم ها، محققان را به سمت مطالعه بر روی سیستم بیانی مخمری سوق داده است. مخمرها به دلیل داشتن ویژگی های بیشمار ازجمله دستکاری ژنتیکی آسان، میزان بالای بیان پروتئین های برون سلولی و درون سلولی، و توانایی انجام اصلاحات پس از ترجمه ای متناسب با سلول های یوکاریوتی، برای بیان پروتئین های خارجی مناسب هستند. مخمر متانول دوست پیکیا پاستوریس برای تولید پروتئین های نوترکیب در تراکم سلولی بالا و محیط کشت ارزان، توسعه یافته است. ترشح مقادیر کمی از پروتئین های درونی مخمر در محیط کشت، باعث خالص سازی آسان پروتئین های نوترکیب از آن می شود. به هرحال، سویه های گلایکوسویچ مخمر پیکیا پاستوریس با قابلیت انجام اصلاحات پس ترجمه ای یکسان با سیستم بیانی یوکاریوتی، تنها نقص سیستم های بیانی مخمر را رفع کرده است. بر این اساس، پیکیا پاستوریس نسبت به سایر میزبان ها، سیستم ترشحی مناسبی برای دستیابی به مقادیر بالاتری از پروتئین های نوترکیب با ساختار درست بشمار می رود.
    کلید واژگان: پیکیا پاستوریس, پروتئین نوترکیب, مهندسی ژنتیک}
    Zahra Elyasi Gorji, Amir Amiri Yekta, Saeed Hassani, Mohammad Hossein Sanati*
    The bacterial expression system has the ability to produce high amounts of recombinant proteins, but the produced proteins might not have suitable structure folding and post-translational modifications. In the other hand, the mammalian cell expression system also provides the suitable form for protein production; however the higher costs and generally low production yielding for this expression system made the researchers to have tendency to study on the yeast expression system. Yeasts are particularly suited to expression of foreign proteins for numerous features, including easy genetic manipulation, high levels of intracellularly or extracellularly protein expression, and the ability to carry out higher eukaryotic protein modifications. The methylotrophic yeast Pichia pastoris has been developed for the production of various recombinant proteins and growth into high cell densities in an inexpensive medium. Secretion of low amounts of yeast endogenous proteins in cell culture media makes the simple purification of expressed recombinant proteins. However, the Pichia pastoris Glyco-switch strains with the ability to produce eukaryotic glycoproteins with the same post-translational modifications fixed the only deficiency in yeast expression system. Accordingly, Pichia pastoris is an appropriate secretory system for obtaining larger quantities of correct products, in compare to other host cells.
    Keywords: Pichia pastoris, Recombinant protein, Genetic engineering}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال