کلونینگ، دست ورزی ژنتیکی و بهینه سازی بیان پروتئین آلفا 1-آنتی تریپسین در میزبان مخمری پیکیا پاستوریس و پوشش دار کردن آن با ذرات نانو

آلفا 1-آنتی تریپسین یکی از فراوان ترین اعضای ابر خانواده مهارکننده های سرین پروتئازها که به طور عمده توسط سلولهای کبدی و در مقادیر کمتر توسط سلولهای دیگر سنتز و به خون وسایر مایعات بدن ترشح می شود و از اثرات مخرب پروتئازها علیه بافتهای مختلف محافظت می کند. از مهمترین بیماریهای مرتبط به نقص در آلفا 1-آنتی تریپسین می توان به بیماریهای ریوی مانند آمفیزم اشاره کرد. راه کنترل علایم بیماریهای ناشی از نقص در این پروتئین افزودن این پروتئین به گردش خون (درمان جایگزین) می باشد. داروهای موجود در بازار همگی منبع پلاسمائی دارند و علیرغم مفید بودن احتمال انتقال آلودگیهای ویروسی در آنها رد نشده است علاوه بر اینکه دارای منابع محدود می باشند. بهترین روش برای غلبه بر دو مشکل مذکور تولید دارو به صورت نوترکیب است، به همین دلیل فاز مطالعاتی و آزمایشگاهی جهت تولید این دارو به صورت نوترکیب در میزبان واسطه شروع شده است. هدف از انجام این پایان نامه بیان بالای این پروتئین به صورت نوترکیب به منظور استفاده تحقیقاتی- و در ادامه استفاده داروئی- می باشد. به این منظور چندین استراتژی از جمله دست ورزی های ژنتیکی، بهینه کردن محیط بالابردن مقیاس تولید با فرمانتور و پوشش دار کردن با ذرات نانو و رهایش آهسته پروتئین درمحیط (به منظور افزایش بهره وری) بررسی شدند. میزبان مورد استفاده برای این منظور مخمر پیکیا پاستوریس بود. دست ورزی این میزبان از نظر سادگی و هزینه شبیه پروکاریوت هاست ولی چون یک سلول یوکاریوتی است قادر به انجام تغییرات پس از ترجمه و در نتیجه تولید یک پروتئین فعال می باشد. در مورد آلفا 1-آنتی-تریپسین به علت داشتن سه زنجیره پلی ساکاریدی n-linked این مطلب از اهمیت زیادی برخوردار است و نیز جایگزین خوبی برای روش پر هزینه و پیچیده کشت سلولهای پستانداران است. در نتیجه تغییرات و بررسی های انجام شده در این تحقیق میزان بیان این پروتئین، مقیاس تولید و بهره وری از آن به مقدار قابل توجهی افزایش یافت.