همسانه‌سازی، بیان و بررسی بیوانفورماتیکی ژن سرین پروتئاز aprX استخراج شده از باکتری Bacillus licheniformis

Abstract

هدف: پروتئازها از مهم­ترین آنزیم­های صنعتی محسوب می­شوند. معمولاً برای تولید این آنزیم­ها از باکتری­های جنس باسیلوس استفاده می­شود. هدف از این پژوهش همسانه­سازی، تعیین توالی، بیان و بررسی بیوانفورماتیکی ژن سرین پروتئاز aprX استخراج شده از باکتری باسیلوس لیکنی­فورمیس بود. مواد و روش­ها: پس از استخراج DNA باکتریایی، ژن سرین پروتئاز با نام aprX از باکتری Bacillus licheniformis جداسازی و در ناقل pTG19-T و سپس ناقل pET28a(+) همسانه­سازی شد و ساختار مولکولی، ویژگی­های بیوشیمیایی و فیلوژنتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت و ساختار سه بعدی آنزیم همسانه­سازی شده پیش­بینی شد. جهت القای بیان ژن نوترکیب سرین پروتئاز از القاگر IPTG استفاده گردید و بیان پروتئین در غلظت­های مختلف IPTG، دماهای مختلف و زمان­های گوناگون مورد بررسی قرار گفت. تأیید بیان ژن aprX توسط آنالیز SDS-PAGE و دات بلاتینگ انجام شد. در ادامه نیز فعالیت آنزیم پروتئاز نوترکیب در دما و pH های گوناگون مورد سنجش قرار گفت. یافته­ها: درستی همسانه­سازی به وسیله توالی­یابی تأیید شد. بر اساس نتایج حاصل از بررسی­های فیلوژنتیکی، توالی پروتئینی به دست آمده شباهت زیادی را با توالی­های سایر باسیلوس­ها نشان داد. پس از ارزیابی مدل­ها مشخص گردید که مدل­های ارائه شده توسط نرم­افزارهای RAPTORX و I-TASSER مدل­های مطلوبی برای پیش­بینی ساختار سه بعدی این پروتئاز هستند. تولید پروتئین نوترکیب با القاء IPTG به میزبان حاوی پلاسمید pET28a-aprX با موفقیت انجام شد. بیشترین مقادیر بیان پروتئین نوترکیب در دمای 25 درجه و طی زمان 20 ساعت و با IPTG 5/0 میلی­مولار به‏دست آمد.