نوع مقاله : پژوهشی- فارسی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی پزشکی و دارویی، پژوهشکده زیست فناوری، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

2 گروه ویروس شناسی ، موسسه تحقیقات واکسن و سرم رازی(AREEO) ، سازمان تحقیقات کشاورزی ، آموزش و ترویج ، تهران ، ایران

3 گروه ایمنی شناسی ، دانشکده بهداشت ، دانشگاه علوم پزشکی تهران ، تهران ، ایران/ مرکز تحقیقات ایمونولوژی تولید مثل ، موسسه تحقیقاتی

چکیده

زمینه و هدف: سرطان دهانه رحم با حدود 528،000 مورد بیمار و 266،000 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 می باشد. واکسن های مبتنی بر پپتید مشتق شده از دو پروتئین 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 از جمله دما، زمان القایی و غلظت القا کننده بر روی میزان بیان پروتئین پلی اپی توپ نوترکیبHPV16-E6 مورد بررسی قرار می گیرد.

روش: در این مطالعه ژن بهینه شده پروتئین 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 پروتئین نوترکیب مورد نظر درشرایط مختلف محیطی مقایسه شد. بیان پروتئین نوترکیب E6 در سویه های ذکر شده، در دو دمای 25 و 37 درجه سانتی گراد و غلظت های 0.1 و 1.0 میلی مولار از IPTG و زمانهای مختلف انکوباسیون مورد بررسی قرار گرفتند.

یافته ها: پس انجام بهینه سازی بیان، شرایط بهینه برای بیان پروتئین نوترکیب E6 به دست آمد. بیشترین میزان بیان در سویه اشرشیاکلی BL21(DE3)-AI و در شرایط Optical Density (OD)=0.9، غلظت 0.1 میلی مولار IPTG، و مدت زمان القای 16 ساعت در دمای 25 درجه سانتی گراد به دست آمد.

نتیجه گیری: نتایج به دست آمده از این مطالعه می تواند جهت تولید پروتئین E6، به عنوان کاندید واکسن درمانی در درمان سرطان های مرتبط با HPV مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Production of recombinant polyepitopic HPV16-E6 antigen: the effect of various strains and expression conditions

نویسندگان [English]

  • Bahareh Bahmani 1
  • zahra aminibayat 1
  • Mohammad Mehdi Ranjbar 2
  • Nahid Bakhtiari 1
  • Amir‑Hassan Zarnani 3

1 Department of Biotechnology, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST),, Tehran, IRAN

2 Department of Virology, Razi Vaccine and Serum Research Institute, (AREEO), Agricultural Research, Education and Extension Organization, Tehran, Iran

3 Department of Immunology, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran/ Reproductive Immunology Research Center, Avicenna Research Institute, ACECR, Tehran, Iran

چکیده [English]

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 development of this cancer. Peptide vaccines derived from E6 and E7 oncogenes are promising candidates for HPV vaccine production due to their safety and high stability and ease of production. In this study, strains such as Escherichia coli BL21 (DE3), BL21 (DE3)-AI, Rosetta, C41 (DE3) and BL21 (DE3) -pLysS were used 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.

Material and method: In this study, the optimized gene of E6 recombinant protein was cloned into pET28a a 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 and 37 ° C, IPTG concentration 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.

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

کلیدواژه‌ها [English]

  • Escherichia coli
  • Recombinant protein
  • HPV16-E6 protein
  • Expression optimization