تولید پروتئین نوترکیب MPT-64 از سویه حاد مایکوباکتریوم بویس

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

چکیده

سل (TB) یک بیماری عفونی مشترک بین انسان و حیوان است که توسط یک باکتری میله‌ای شکل و اسید فست به نام مایکوباکتریوم بویس ایجاد می‌شود. شناسایی سریع و دقیق، یک نکته مهم در تشخیص بیماری سل است. سویه‌های حاد کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس (MTBC)، 16 ناحیه آنتی ژنی متفاوت (RD) در ژنوم‌شان دارند که بعضی از آنتی ژن‌های مهم را کد می‌کنند. پروتئین اصلی 64 مایکوباکتریوم بویس (MPT-64) یکی از آنتی ژن‌های تحریک کننده سیستم ایمنی بوده که توسط ناحیه RD-2 کد می‌شود. هدف از مطالعه حاضر کلون کردن، بیان و خالص سازی MPT-64 به عنوان یک آنتی ژن پروتئینی از سویه مایکوباکتریوم بویس بیماری‌زا در یک سیستم پروکاریوتی برای استفاده در مطالعات تشخیصی آینده بود. در این مطالعه تجربی، قسمتی از ژن mpt-64 با اندازه 687 جفت باز از مایکوباکتریوم بویس، با روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) تکثیر شد. محصول واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با آنزیم‌های محدود کننده BamHI و HindIII هضم و داخل پلاسمید pQE-30 کلون شد. پروتئین نوترکیب در اشریشیای کولای M15 با القای ایزوپروپیل-بتا-دی-تیوگالاکتوپیرانوزید (IPTG) بیان شد. پروتئین‌های بیان شده، با SDS-PAGE بررسی و خالص سازی با ستون نیتریلوتریاستیک اسید (Ni-NTA) انجام شد. در پایان، خواص بیولوژیک پروتئین با روش وسترن بلات با استفاده از آنتی بادی اختصاصی تایید شد. داده‌ها نشان داد که ژن mpt-64 به صورت موفقیت آمیز (به عنوان قطعه 687 جفت بازی) در حامل بیانی کلون شد. پروتئین نوترکیب MPT-64 به طور مطلوب بیان شده بود و به عنوان یک پروتئین 24 کیلو دالتونی خالص سازی شد. نتایج این مطالعه نشان داد که پروتئین نوترکیب MPT-64 (24 کیلو دالتونی) به طور موفقیت آمیز، در یک سیستم پروکاریوتی بیان و خالص سازی شد. بنابراین، این پروتئین می‌تواند برای تشخیص افتراقی مایکوباکتریوم‌های بیماری‌زا و غیر بیماری‌زا، در موارد مشکوک سل گاوی استفاده شود.

کلیدواژه‌ها


Aghazadeh, R; Tebianian, M and Mahdavi, M (2016). Evaluation of specific Anti-ESAT-6 antibody in diagnosis of bovine tuberculosis. J. Knowledge Health. 10: 72-78 (in Persian).
Ayele, WY; Neill, SD; Zinsstag, J; Weiss, MG and Pavlik, I (2004). Bovine tuberculosis: an old disease but a new threat to Africa. Int. J. Tuberc. Lung. Dis., 8: 924-937.
Bao, L; Fan, Q; Lu, M and Xia, ZY (2013). Mycobacterium tuberculosis MPT-64 stimulates the activation of murine macrophage modulated by IFN-γ. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 17: 3296-3305.
Baumann, S; Eddine, A and Kaufmann, SH (2006). Progress in tuberculosis vaccine development. Curr. Opin. Immunol., 18: 438-448.
Cho, SN (2007). Current issues on molecular and immunological diagnosis of tuberculosis. Yonsei Med. J., 48: 347-359.
Coler, RN; Skeiky, YA and Ovendale, PJ (2000). Cloning of a Mycobacterium tuberculosis gene encoding a purifed protein derivative protein that elicits strong tuberculosis-specific delayed-type hypersensitivity. J. Infect Dis., 182: 224-233.
Daniel, TM and Janicki, BW (1978). Mycobacterial antigens: a review of their isolation chemistry and immunological properties. Microbiology. 42: 84-113.
De Kantor, IN and Ritacco, V) 2006(. An update on bovine tuberculosis programmes in Latin American and Caribbean countries. Vet. Microbiol., 112: 111-118.
Dye, C; Garnett, GP; Sleeman, K and Williams, BG (1998). Prospects for worldwide tuberculosis control under the World Health Organization (WHO) DOTS strategy. Lancet. 352: 1886-1891.
Fan, X; Wang, C and Shi, C (2009). An improved whole-blood gamma interferon assay based on the CFP21-MPT64 fusion protein. Clin. Vaccine Immunol., 16: 686-691.
Jolley, ME; Nasir, MS; Surujballi, OP; Romanowska, A; Renteria, TB and De La Mora, A (2007). Fluorescence polarization assay for the detection of antibodies to Mycobacterium bovis in bovine. Vet. Microbiol., 120: 113-121.
Lange, C and Mori, T (2010). Advances in the diagnosis of tuberculosis. Respirology. 15: 220-240.
Li, H; Ulstrup, JC; Jonassen, TO; Melby, K; Nagai, S and
Harboe, M
(1993). Evidence for absence of the mpb-64 gene in some substrains of Mycobacterium bovis BCG. Infect. Immun., 61: 1730-1734.
Melo, E; Souza, I; Ramos, C; Osório, A; Verbisck, N and Araújo, F (2015). Evaluation of the use of recombinant proteins of Mycobacterium bovis as antigens in intradermal tests for diagnosis of bovine tuberculosis. Arch. Med. Vet., 47: 273-280.
Mostafavi-Pour, Z; Hemmati, M; Seghatoleslam, A; Rasti, M; Ebadat, M; Mosavari, N; Habibagahi, M; Taheri, M and Sardarian, A (2011). Expression and purification of recombinant Mycobacterium tuberculosis diagnosis antigens, ESAT-6, CFP-10, and ESAT-6/CFP-10, and their potential use in the diagnosis and detection of tuberculosis. Iran. Red Crescent Med. J., 13: 558-565.
Okada, M and Kobayashi, K (2009). Recent progress in mycobacteriology. Kekkaku. 82: 783-799.
Parkash, O; Singh, B and Pai, M (2009). Regions of differences encoded antigens as targets for immuno-diagnosis of tuberculosis in humans. Scandinavian J. Immunol., 70: 345-357.
Pourakbari, B; Mahmoudi, S; Mamishi, S; Ghazi, M and Hosseinpour Sadeghi, R (2013). Cloning, expression and purification of Mycobacterium tuberculosis ESAT-6 and CFP-10 antigens. Iran. J. Microbiol., 5: 374-378.
Redchuk, T; Korotkevich, N; Gorbatiuk, O; Gilchuk, P; Kaberniuk, A; Oliynyk, O; Kolibo, D and Komisarenko, S (2012). Expression of Mycobacterium tuberculosis proteins MPT63 and MPT83 as a fusion: purification, refolding and immunological characterization. J. Appl. Biomed., 10: 169-176.
Sambrook, J and Russell, DW (2001). Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd Edn., New York: ColdSpringHarbor Laboratory Press. PP: 5-40.
Smith, I (2003). Mycobacterium tuberculosis pathogenesis and molecular determinants of virulence. Clin. Microbiol., 16: 463-496.
Souza, II; Melo, ES; Ramos, CA; Farias, TA; Osório, AL; Jorge, KS; Vidal, CE; Silva, AS; Silva, MR; Pellegrin, AO and Araújo, FR (2012). Screening of recombinant proteins as antigens in indirect ELISA for diagnosis of bovine tuberculosis. Springerplus. 1: 77.
Tebianian, M; Moradi, J; Mosavari, N; Ebrahimi, M and Arefpajohi, R (2015). Evaluation of Mycobacterium tuberculosis early secreted antigenic target 6 recombinant protein as a diagnostic marker in skin test. Osong Public Health Res. Perspect., 6: e34-e38.
Van Soolingen, D; De Hass, EWP and Kremer, K (2001). Restriction fragment length polymorphism (RFLP) typing of Mycobacteria. Methods Mol. Med., 54: 165-203.
Wayne, LG and Kubica, GP (1986). The Mycobacteria. In: Sneath, PHA and Holt, JG (Eds.), Bergeys manual of systematic bacteriology. (2nd Edn.), Vol. 2, Baltimore: Williams & Wilkins Co., PP: 1435-1457.
Young, DB (1992). Heat-shock proteins: immunity and autoimmunity. Curr. Opin. Immunol., 4: 396-400.
Zavaran Hoseini, A; Eslami, MB and Jalali, M (1997). Purification antigen isolated from Mycobacterium tuberculosis (H37Rv strain) and their effects on cell-mediated immune responses guinea pigs. M.J.IRI., 10: 291-297.
Zavaran Hoseini, A; Tebianian, M; Ebrahimi, SM; Rezaei Mokaram, A; Taghizadeh, M and Asli, E (2009). Cloning and expression of Mycobacterium tuberculosis ESAT-6 in prokaryotic system. Arch. Razi Inst., 64: 1-7.