دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز مجله علمی پزشکی جندی شاپور 2252-052X 16 6 2018 01 21 Recombinant Expression of Staphylococcus aureus Enterotoxin Type B as a Vaccine Candidate بیان نوترکیب انتروتوکسین استافیلوکوکوس اورئوس تیپ B به عنوان کاندیدای 653 664 57807 10.22118/jsmj.2018.57807 FA سید امیر حسینی دانشجوی دکتری تخصصی نانوبیوتکنولوژی.مرکز علم و فناوری زیست شناسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع) تهران، تهران، ایران. فیروز ابراهیمی استادیار گروه علم و فناوری زیست شناسی.مرکز علم و فناوری زیست شناسی، دانشکده و پژوهشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران. شهرام نظریان استادیار گروه علم و فناوری زیست شناسی.مرکز علم و فناوری زیست شناسی، دانشکده و پژوهشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران. محمود حمیدی دانشجوی کارشناسی ارشد سلولی و مولکولی. مرکز علم و فناوری زیست شناسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع) تهران، تهران، ایران. Journal Article 2017 07 22 <strong>Background and Objective:</strong> <em>Staphylococcus aureus</em> is a gram-positive cocci that causes many diseases, such as food poisoning, risky shocks. Entrotoxins are the most important toxins of the bacteria. Among them, enterotoxin type B is the most common and important ones which is a super antigen. The aim of this study was the cloning and recombinant expression of <em>seb</em> gene in order to achieve a stable construct for the protein production and further use as a vaccine candidate in future investigations. <br><strong>Subjects and Methods: </strong><em>seb</em> gene was analyzed for rare codons and gene optimaztion was performed using bioinformatic softwares. Enzymatic digestion was performed to confirm the presence of the <em>seb </em>gene into pET28a(+) expression vector. Recombinant expression of SEB was induced by IPTG following cloning confirmation. Then, protein purification was done under non-denaturing conditions using a nickel chromatography column. Protein confirmation was performed by Western blotting analysis. <br><strong>Results: </strong>Codon adaptation index (CAI) of the native gene was 0.68, while the optimized sequence had a CAI of 0.82.Percentage of codon having high frequency distribution was improved to 57%. Restriction analysis confirmed the cloning of the <em>seb</em> gene into pET28a vector. The results showed that the cloning of <em>seb</em> gene in pET28a(+) vector was performed in an appropriate position between expected restriction sites. In addition, SEB had a good and significant expression after induction by IPTG. The total yield of purified protein was 22mg/L. Western blotting showed specific reactivity of recombinant protein with anti-his tag antibody. <br><strong>Conclusion:</strong> Stable recombinant construct containing <em>seb</em> gene was constructed and appropriate recombinant expression of the protein was observed. So, this protein could be used in future studies as a vaccine candidate against SEB toxin of <em>Staphylococcus aureus</em>.<em>       </em> <br><strong><em> </em></strong> <strong>زمینه و هدف:</strong> <em>استافیلوکوکوس اورئوس</em>(<em>Staphylococcus aureus</em>)، کوکسی گرم مثبتی است که می­تواند بیماری های مختلفی چون مسمومیت­های غذایی، شوک های مخاطره آمیز و ... را به وجود آورد. از مهم­ترین سموم تولید شده توسط این باکتری، انتروتوکسین نوع B یکی از معمولترین و مهم­ترین توکسین­های یافت شده و یک سوپر آنتی ژن می باشد. هدف از انجام این تحقیق همسان سازی و بیان این پروتئین به شکل نوترکیب جهت دستیابی به یک ساختار و منبع پایدار برای تولید آن به منظور بررسی های آینده به عنوان کاندید واکسن بود.<br><strong>روش بررسی:</strong> ژن <em>seb</em> به لحاظ وجود کدون­های نادر مورد بررسی قرار گرفت و بهینه سازی ژن با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی انجام شد. واکنش هضم آنزیمی برای تایید حضور ژن نوترکیب  <em>seb</em> درون وکتور بیانی(+)pET28a انجام شد. پس از تأیید همسان سازی ژن مورد نظر، بیان نوترکیب پروتئین SEB با استفاده از القاءگر مصنوعی IPTG و همچنین تخلیص تحت شرایط طبیعی(غیردناتوره) با کمک ستون کروماتوگرافی نیکل(Ni-NTA) صورت پذیرفت. آنالیز وسترن بلات نیز برای تأیید پروتئین SEB انجام شد.<br><strong>یافته­ ها:</strong> شاخص سازگاری کدون(CAI) مربوط به ژن طبیعی 68/0 بود، درحالی که این شاخص برای ژن بهینه سازی شده به 82/0رسید. درصد کدون­های با شیوع بالا در توالی بهینه شده به 57 درصد افزایش یافت. هضم آنزیمی صحت همسانه سازی ژن <em>seb</em> در وکتور (+)pET28a را تائید کرد. نتایج نشان داد که همسانه سازی ژن <em>seb</em> درون وکتور (+)pET28a در یک جایگاه مناسب بین محل­های مورد انتظار اثر آنزیم­های برشی انجام شده بود. همچنین ژن <em>seb</em> بعد از القاء با IPTG بیان خوب و قابل توجهی داشت. میزان پروتئین بیان شده برای هر لیتر از محیط کشت حدود 22 میلی­گرم بود. وسترن بلاتینگ، واکنش پروتئین نوترکیب با آنتی بادی ضد هیستیدین را نشان داد.<br><strong>نتیجه­ گیری: </strong>سازه نوترکیب پایدار محتوی ژن <em>seb</em> تولید گردید که بیان نوترکیب قابل توجهی از پروتئین را نشان داد. بنابراین پروتئین SEB را می توان در مطالعات آینده برای بررسی میزان ایمن سازی علیه سم SEB مورد بررسی قرار داد. https://jsmj.ajums.ac.ir/article_57807_67e003c3e996f565d771ae00572daca5.pdf