طراحی و بیان پروتئین سه جزئی mGLP1-DARPin-Pen با پتانسیل مصرف خوراکی برای درمان دیابت نوع 2 در کلروپلاست توتون

شیوع جهانی دیابت نوع 2 به طور مداوم در حال افزایش بوده و در حال حاضر هیچ درمان قطعی برای دیابت نوع 2 وجود ندارد. پپتید شبه گلوکاگون-1 (GLP-1) به عنوان یک هورمون طبیعی اینکرتینی کوچک تولید انسولین را به شیوه ی وابسته به گلوکز افزایش می دهد. با این حال، نیمه عمر بسیار کوتاه GLP-1 کاربرد درمانی آن را محدود می کند. از دارپین متصل شونده به آلبومین می توان برای افزایش نیمه عمر سرمی پروتئین های دارویی، پپتیدها و ترکیبات کوچک استفاده کرد. در این مطالعه، یک نسخه طولانی اثر با پتانسیل خوراکی از آگونیست گیرنده GLP-1 شامل GLP-1 مقاوم به پروتئاز، به صورت همجوش با دارپین متصل شونده به آلبومین و پنتراتین به عنوان پپتید نفوذکننده به سلول، به صورت کپسوله شده در کلروپلاست برای محافظت در برابر سیستم گوارش در سلول های گیاهی توتون بیان شد. تراریختی موفق کلروپلاست های توتون با ژن های رمزکننده پروتئین همجوشی به‎ واسطه ناقل کلروپلاستی pPRV111A و با استفاده از تفنگ ژنی انجام شد. گیاهان ترانسپلاستوم هموپلاسم پس از سه دوره گزینش در محیط گزینش حاوی 500 میلی گرم در لیتر از اسپکتینومایسین و استرپتومایسین به دست آمدند. درج تراژن و وضعیت هموپلاسمی در گیاهان ترانسپلاستوم توسط PCR و لکه گذاری سادرن تایید گردید. آزمون لکه گذاری وسترن تجمع پروتئین همجوشی سه جزئی mGLP1-DARPin-Pen در گیاهان ترانسپلاستوم را تایید نمود و محتوی پروتئین همجوشی تولید شده در کلروپلاست گیاهان ترانسپلاستوم با استفاده از الایزا، 8/21 درصد پروتئین محلول کل برگ برآورد شد. بیان موفق پروتئین همجوشی طراحی شده در این مطالعه نشان می دهد که تولید GLP-1 در گیاهان، می تواند یک شکل ارزان قیمت و خوراکی از این دارو را برای درمان دیابت نوع 2 فراهم کند.