بهینه‌کردن تولید شکل محلول آنزیم ال-آسپاراژیناز باکتری نمک‌دوست به‌طور نوترکیب در اشریشیا کلی

• Main Authors: یاسمن اسعدی, ریحانه خالقی, صدیقه اسد
• Format: Article
• Language: English
• Published: University of Isfahan 2020-09-01
• Series: Biological Journal of Microorganism
• Subjects: ال-آسپاراژیناز نوترکیب; بهینه‌کردن; یک فاکتور در زمان; پروتئین محلول
• Online Access: https://bjm.ui.ac.ir/article_25134_b5abde269dd80f538968ce41ded63c86.pdf
• ISSN: 2322-5173; 2322-5181

مقدمه: آنزیم ال-آسپاراژیناز (EC 3.5.1.1) نقش مهمی در درمان سرطان و به‌ویژه لوسمی حاد لنفوئیدی دارد. حذف سریع آنزیم‌ از جریان خون، فعالیت گلوتامینازی و همچنین ایجاد واکنش ایمنی در بدن از معایب آنزیم‌های تجاری است و ازاین‌رو، شناسایی ال-آسپاراژینازهای جدید با ویژگی‌های مطلوب ضروری است. ژن بیان‌کنندۀ ال-آسپاراژیناز مشتق‌شده از باکتری نمک‌دوست هالوموناس الانگاتا که پیش‌تر ویژگی‌های مطلوب آن به‌منظور درمان سرطان گزارش شده به‌شکل نوترکیب در اشریشیا کلی تولید شده است؛ اما بخش اعظم پروتئین نوترکیب به‌شکل نامحلول در سلول باقی می‌ماند. مواد و روش‏‏ها: در مطالعۀ حاضر، ابتدا دو میزبان اشریشیا کلی BL21 (DE3) و ArcticExpress (DE3) برای بیان پروتئین به‌شکل محلول مقایسه شدند. پس‌از انتخاب میزبان، اثر عوامل مختلف ازجمله محیط‌کشت، غلظت القاکننده، میزان مایۀ تلقیح، زمان و دمای القا و میزان هوادهی به روش یک فاکتور در زمان بهینه شد. نتایج: بر اساس یافته‌ها، بیشترین مقدار تولید ال-آسپاراژیناز فعال مربوط به میزبان اشریشیا کلی BL21 (DE3) در محیط کشت LB با افزودن 1 درصد مایۀ تلقیح، 5/0 میلی‌مولار IPTG و سرعت برهم‌زدن 150 دور‌بردقیقه حاصل شد؛ همچنین بیشترین فعالیت ویژۀ ال-آسپاراژیناز به بیان در دمای 37 درجه سانتی‌گراد و برای مدت زمان 9 ساعت تعلق داشت. در مرحله بعد، اثر افزودنی‌های مختلف به محیط‌کشت بررسی و مشاهده شد افزودن 2 درصد اتانول و 200 میلی‌مولار آرژینین تأثیر چشمگیری بر افزایش فعالیت ویژۀ آنزیم دارد. بحث و نتیجه‏گیری: درنهایت، اِعمال شرایط بهینه سبب افزایش مقدار فعالیت ویژه از حالت پایۀ تقریباً 1000 واحد‌بر‌میلی‌گرم به حدود 3500 واحد‌بر‌میلی‌گرم (بیش از سه برابر) شد.