کلون کردن و بیان ژن توکسین e باکتری کلستریدیوم بوتولینوم

بوتولیسم یک بیماری فلج کننده جدی و نادر است که به وسیله سم حاصل از باکتری کلستریدیوم بوتولینوم ایجاد می شود. هفت نوع سم بوتولیسم شناخته شده اند که با حروفa تاg نشان داده می شوند. تنها انواع a، b، e، f در انسان سبب بیماری می شوند. در حالی که انواع c و d عامل بیماری در دیگر جانداران می باشند. نوروتوکسین های کلستریدیوم بوتولینوم به صورت اختصاصی خانواده ای از پروتئین ها به نام snare را می شکنند و در نهایت عملکرد خود را توسط مسدود نمودن آزاد سازی انتقال دهنده عصبی استیل کولین در محل تلاقی اعصاب ماهیچه ای اعمال می کنند. ساختار این سموم اغلب به صورت تک زنجیره پلی پپتیدی می باشد که در تغییرات پس از ترجمه دچار شکست شده و ایجاد یک ساختار دو زنجیره ای شامل یک زنجیره سنگین ??? کیلودالتونی و یک زنجیره سبک ?? کیلودالتونی می کند که توسط یک پیوند دی سولفیدی کنار هم نگاه داشته می شوند. از لحاظ توپولوژیکی این نوروتوکسین ها از سه دومین تشکیل شده اند که شامل دومین اتصالی، دومین جابجایی و دومین کاتالیتیکی می باشد که به ترتیب شامل انتهای کربوکسیلی زنجیره سنگین، انتهای آمینی زنجیره سنگین و زنجیره سبک می باشد که هر یک از این ها در سم زایی نقش دارند. تحقیقات نشان داده که انتهای کربوکسیلی زنجیره سنگین هر یک از انواع سم های تولید شده توسط این باکتری، دارای قدرت بالایی در تحریک سیستم ایمنی بوده و می تواند گزینه مناسبی جهت تولید واکسن نوترکیب علیه این بیماری باشد. از این رو، در این مطالعه ژن مربوط به بخش hc توکسین نوع e، در وکتور بیانی petduet-1 کلون و پس از انتقال به سویه بیانی e-coli bl21 de3 بیان آن با القا توسط iptg صورت گرفت. سپس با استفاده از تکنیک های sds-page و وسترن بلات بیان مورد تایید قرار گرفته و پس از استخراج پروتئین نوترکیب با کروماتوگرافی تمایلی، توانایی فعالیت بیولوژیک آن با استفاده از گیرنده های سطح سلول های رده سلولی k562 تایید شد. لذا با توجه به جهانی بودن شیوع این بیماری و نیز خطر احتمالی بیوتروریسم با باکتری کلستریدیوم بوتولینوم توسط قدرت های جهانی، و از طرفی خطرات استفاده از توکسوئید این باکتری سمی به عنوان واکسن، تولید واکسن نوترکیب به منظور پیشگیری جوامع انسانی از خطر ابتلا، ضروری به نظر می رسد.