بهینه سازی کدونی و بیان ژن فاکتور رشد اپیدرمی با رویکرد استفاده در نانوپزشکی

فاکتور رشد اپیدرمی(egf)، یک عضو از خانواده ی گسترده ی مولکولی با 53 باقی مانده ی اسید آمینه در یک زنجیره ی پلی پپتید تک رشتهای است و دارای وزن مولکولی 2/6 کیلو دالتون می باشد. همه ی اعضای خانواده ی egf، شباهت زیادی در ویژگی های ساختاری، عملکردی و اثرات بیولوژیکی دارند. به علاوه شامل یک یا بیشتر توالی آمینواسیدی تکراری محافظت شده هستند. این توالی محافظت شده شامل شش باقیمانده-ی سیستئین است که سه باند دی سولفیدی داخل سلولی را تشکیل می دهند. فاکتور رشد اپیدرمی یک نقش ضروری در روند بهبود زخم با تحریک تکثیر و انتقال کراتینوسیت ها ایفا می کند. تولید پروتئین های نوترکیب، مخصوصا پروتئین هایی که کاربرد دارویی دارند، در استراتژی طراحی دارو از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. به علاوه استفاده از این ترکیب در بهبود زخم، خصوصا زخم هایی که منجر به سوختگی می شوند، پیشبرد تحقیقات در این زمینه را ضروری و مهم کرده است. بسیاری از مطالعات به تولید hegf با استفاده از تکنولوژی dna نوترکیب اقدام کرده اند. ولی تا به حال بازدهی بالایی از میزان تولید hegf نوترکیب سیتوپلاسمی و فعال گزارش نشده است. به دلیل بالا بودن سرعت بیان پروتئین های نوترکیب در سیستم های بیانی مانند اشریشیاکلی، پروتئین های نوترکیب به سرعت در سیتوپلاسم تجمع یافته و تولید اجسام نامحلول را می دهند. به علاوه به دلیل احیایی بودن سیتوپلاسم باکتری امکان ایجاد تشکیل پیوند های دی سولفید پروتئین وجود ندارد و پیوند های دی سولفید برای فعالیت و عملکرد پروتئین ضروری می باشند. بنابراین برای دستیابی به بازدهی بالای پروتئین نوترکیب فعال و دارای عملکرد زیستی و محلول، بهینه سازی شرایط تولید اهمیت بسزایی دارد. هدف از این مطالعه ساختن سازه هیبرید-hegf نوترکیب که برای بیان hegf در سویه ی ایکلای t7 شافل استفاده می شود. این سویه برای تولید پروتئین های حاوی باند دی سولفید در سیتوپلاسم مهندسی شده است. نتایج ما نشان داد که برای تولید پروتئین های یوکاریوتی کوچک با باند دی-سولفید مانند hegf سویه ی t7 شافل مناسب می باشد. و با استفاده از بهینه سازی کدونی ژن فاکتور رشد اپیدرمی براساس ترجیح کدونی ایکلای و استفاده از enhancer tag در بالادست ژن برای القای ساختار صحیح پروتئین و بیان ژن در سویه مناسب t7 شافل ایکلای به تولید بالای این پروتئین به صورت محلول با فعالیت زیستی بالا در سیتوپلاسم با متوسط غلظت 94/3 میلی گرم بر میلی لیتر پروتئین خالص سازی شده دست یافتیم.