زیست فناوری

چکیده آنژیوژنز در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک از جمله رشد تومور دخالت دارد و VEGF مهم­ترین فاکتور در این فرایند محسوب می­شود. امروزه تولید آنتی­بادی های تک دمینی (VHH) با ویژگی مهار فاکتورهای رشد در تومورهای سرطانی یکی از راهکار­های جدید درمان سرطان می­باشد. در پژوهش قبلی ما مشخص شد VHHهای شتری تهیه شده با استفاده از نمایش فاژی علیه VEGF در مهار آن نقش اساسی ایفا می­کند. در این بین VHHی که دارای بیشترین تمایل به جایگاه اتصال به VEGF در بین دیگر اعضا کتاب­خانه فاژیVHH ها تهیه شده بود، انتخاب شد. با توجه به کارایی بیان سطحی E. coli با استفاده از موتیف لنگری پروتئین هسته‏زایی یخ (INP)، از این سیستم برای بیان پروتئین­ استفاده شد. از آنجا که در اتصال INP به سطح سلول فقط دمین انتهای آمینی نقش دارد، در طراحی سازه ژنی از 537 جفت باز ابتدایی ژن InaK استفاده شد. همچنین با قراردادن جایگاه برش آنزیم پروتئاز TEV بین INP وVEvhh10، امکان جداسازی موفقیت آمیز VEvhh10 از سطح سلول باکتری فراهم گردید. بیان سطحی با استفاده از پلاسمید pET-21a حاوی INP و VEvhh10علیه VEGF انجام شد. نتایج نشان داد دنباله INPگزینه مناسبی برای بیان سطحی VEvhh10در E. coli می­باشد. پس از تولیدVEvhh10 نوترکیب، جداسازی و تخلیص با استفاده از سانتریفیوژ و شستشوی متعدد انجام گرفته و اتصال آن به VEGF مورد بررسی قرار گرفت. اتصال موفقیت­آمیزVEvhh10 به VEGF نشان داد که پروتئین نوترکیب حاصل می­تواند برای کاربردهای درمانی و تشخیص بالینی بیماران در آینده مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده بررسی عوامل مؤثر بر تکثیر سلول‌های اندوتلیال یک بخش اساسی در مطالعات رگزایی است. نظر به اهمیت مهار رگزایی در درمان سرطان‌ها و به دلیل عوارض جانبی و هزینه ‌سنگین داروهای ضد‌رگزایی مثل اوستین، کاربرد عوامل فیزیکی که در درمان کمک کنند و نیاز به دوزهای بالای دارو را کاهش دهند، شایسته توجه است. میدان‌های مغناطیسی به دلیل اثرگذاری از فاصله دور و غیرتهاجمی بودن، مورد توجه هستند و مطالعات زیادی در مورد اثرات آنها روی پدیده‌های زیستی از جمله رگزایی انجام شده است که نتایج انها ناهمگون بوده است. در مطالعه حاضر اثر میدان مغناطیسی متناوب 2 میلی‌تسلا با فرکانس 200 هرتز به همراه اوستین روی تکثیر سلول‌های اندوتلیال ورید بند ناف انسانی (HUVEC) بررسی شده‌ است. سلول‌ها به مدت 48 ساعت تحت تأثیر مخلوط محلول غلظت 50 میکروگرم در میلی‌لیتر فاکتور رشد اندوتلیال عروقی(VEGEF) و اواستین در غلظت‌های‌( صفر(کنترل دارو)، 50، 100، 200 و 400 میکروگرم در میلی‌لیتر) و همچنین گروه‌های تیمار میدان به مدت زمان‌های 3، 6، 12، 24 و 48 ساعت در معرض میدان مغناطیسی قرار‌گرفتند. سپس بررسی تکثیر سلول‌ها با استفاده از تست رنگ‌سنجی آلامار‌بلو انجام شد. داده‌ها با آنالیز واریانس سه‌عاملی تحلیل گردید. بر‌اساس یافته‌ها، زمان‌های مواجهه 12، 24 و 48 ساعت، کاهش معنی‌داری در تکثیر سلول‌ها در مقایسه با گروه کنترل ایجاد کردند اما در تیمارهای 3 و 6 ساعت این تفاوت معنی‌دار نبود. همچنین میزان اثرات تداخلی عوامل مذکور با یکدیگر بر تکثیر HUVEC، مورد بررسی قرار‌گرفت.

چکیده خلاصه. گیرنده فریزلد7 FZD7)) به‌عنوان یک هدف نوظهور برای درمان سرطان‌هایی است که در آن‌ها مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین به طور نا‌به جا فعال می‌شود. این گیرنده تراغشایی، در بسیاری سرطان‌ها چون سرطان پستان و سرطان تخمدان دچار افزایش بیان می‌شود و بنابراین هدف‌گیری اختصاصی آن دارای اهمیت است. از سوی دیگر، یکی از مکانیسم‌های پیشنهادی برای تأثیرات ضد سرطانی ‌‌پپتید نیتریورتیک دهلیزی (ANP) که در ابتدا به عنوان یک هورمون قلبی شناخته شده بود، مهار مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین از طریق یک فرآیند وابسته‌به FZD است، این در حالی است که مکانیسم مولکولی این مهار مشخص نیست. در این مطالعه، ما با استفاده از روش‌های محاسباتی شامل مدل‌سازی، داکینگ و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و همچنین طراحی یک سیستم سلولی با قابلیت ردیابی سینتیک مسیر Wnt وابسته‌به بتاکاتنین، توانستیم مکانیسم تأثیر این پپتید را بررسی کنیم. نتایج محاسباتی ما نشان می‌دهد ANP می‌تواند به‌طور مستقیم با گیرنده FZD7 میان‌کنش دهد و همچنین، جایگاه اتصال آن با دمین انتهای کربوکسیل لیگاند Wnt (Wnt-CTD) دارای همپوشانی است. یافته‌های مطالعات خاموش‌سازی ژن، وابستگی فعالیت مسیر Wnt-بتاکاتنین را در سیستم سلولی به گیرنده FZD7 تایید می‌کند. از طرف دیگر، کاهش محتوای بتاکاتنین و در واقع فعالیت مسیر Wnt-بتاکاتنین در سلول‌های تیمار‌شده با Wnt و ANP در مقایسه با کنترل معنی‌دار است. در نهایت، نتایج ما نشان می‌دهد پپتید ANP این قابلیت را دارد تا به‌عنوان یک چارچوب برای طراحی پپتید‌های اختصاصی، علیه گیرنده FZD7 به کار رود.

چکیده آنژیوژنز[1] غیرطبیعی با بیماری­های مختلف نظیر سرطان و متاستاز آن، رتینوپاتی و آرتریت روماتوئید در ارتباط است. VEGF-A[2] مهمترین واسطه­ی آنژیوژنز در میان تمام فاکتورهای رشد است. فعالیت زیستی VEGF توسط دو گیرنده تیروزین کینازی VEGFR-1 و VEGFR-2 سلول­های اندوتلیال وساطت می­شود. سیگنالینگ VEGF از طریق VEGFR-2 مسیر اصلی آنژیوژنز است که منجر به تحریک رشد سریع سلول­های اندوتلیال به داخل تومور می­شود. این رسپتور از یک بخش خارج سلولی، یک بخش سیتوپلاسمی و یک دُمین ترانس ممبران تشکیل شده است. بخش خارج سلولی متشکل از هفت دُمین شبه ایمونوگلوبولین (D1-D7) است که دُمین های اول تا سوم به عنوان جایگاه اتصال لیگاند عمل می­کنند. در این مطالعه دُمین های خارج سلولی 3-1 گیرنده (KDR1-3) بصورت نوترکیب در Pichia pastoris بیان شد. یک قطعه DNA 975 نوکلوتیدی حاوی دُمین های 3-1 براساس توالی نوکلئوتیدی در GenBank و توالی پروتئین در Swiss-Prot طراحی شد. وکتور بیانی ترشحی نوترکیب (pPinkαHC/KDR1-3) ساخته شد و به روش الکتروپوریشن به داخل مخمر منتقل شد. سلول های نوترکیب با بیان بالا از طریق تکمیل اگزوتروفی آدنین شناسایی و کشت شدند. KDR1-3 تحت القا با متانول 1٪ بیان و با SDS-PAGE و تکنیک وسترن بلات تایید شد. پس از تخلیص با کروماتوگرافی تمایلی با رزین Ni-NTA، اتصال محصول بیان شده به hVEGF165 با الایزای مستقیم و الایزای مبتنی بر گیرنده اثبات شد. نتایج نشان داد که دُمین خارج سلولی 3-1 گیرنده VEGFR-2 انسانی با ساختار پروتئین یوکاریوتی، که هیچ گزارشی در مورد آن وجود ندارد، با موفقیت بیان شد. [1] Angiogenesis [2] Vascular endothelial growth factor-A

چکیده اهداف: بدلیل سهولت استفاده، غیرسمی بودن و قابلیت بالای فتوپروتئین اکورین در سیستم های ردیابی، محققین توجه خاصی به استفاده از این پروتئین بیولومینسانس داشته اند. هدف مطالعه حاضر طراحی روشی برای سنجش دقیق و آسان داروهای مهم در پایش درمانی از طریق روش مبتنی بر مهار فعالیت بیولومینسانسی اکورین است.
مواد و روش ها: در پژوهاهداف: به‌دلیل سهولت استفاده، غیرسمی‌بودن و قابلیت بالای فتوپروتئین اکورین در سیستم‌های ردیابی، محققین توجه خاصی به استفاده از این پروتئین بیولومینسانس داشته‌اند. هدف مطالعه حاضر طراحی روشی برای سنجش دقیق و آسان داروهای مهم در پایش درمانی از طریق روش مبتنی بر مهار فعالیت بیولومینسانسی اکورین است.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر تعدادی از داروهای مهم در پایش دارویی و دارای شباهت ساختاری با کلنترازین، انتخاب و میانکنش آنها با اکورین بررسی و شرایط سنجش واکنش بیولومینسانسی به‌منظور دستیابی به کمترین حد تشخیص بهینه‌سازی شد.
یافته‌ها: از میان داروهای بررسی‌شده، تنها بنسرآزید منجر به مهار فعالیت بیولمینسانسی اکورین شد که این اثر مهاری رفتار وابسته به غلظت داشت. بهترین نمودار دوز- پاسخ به دست آمد و IC_۵۰ ۲۶/۰میکرومولار محاسبه شد. دامنه خطی برای بنسرآزید ۱۰۰ تا ۱۵۰۰نانومولار و حد تشخیص و حد کمی‌سازی روش به‌ترتیب ۷۹ و ۲۶۰نانومولار به دست آمد. همچنین امکان استفاده از این روش برای سنجش آنالیت در نمونه سرم بررسی شد و نتایج میزان بازیابی ۹۷% را نشان داد. به‌منظور مشخص‌شدن مکانیزم مهار، نمودار دوز- پاسخ بنسرآزید در حضور غلظت‌های مختلف کلنترازین رسم شد که نشان داد IC_۵۰ تغییر می‌یابد.
نتیجه‌گیری: روش طراحی‌شده می‌تواند برای سنجش بنسرآزید استفاده شود و قابلیت استفاده در نمونه سرم را دارد. همچنین نتایج نشان می‌دهد بنسرآزید با مهار رقابتی فعالیت بیولومینسانسی اکورین را مهار می‌کند.
ش تجربی حاضر تعدادی از داروهای مهم در پایش دارویی و دارای شباهت ساختاری با کلنترازین، انتخاب و میانکنش آن ها با اکورین بررسی شد و شرایط سنجش واکنش بیولومینسانسی جهت دستیابی به کمترین حد تشخیص بهینه سازی شد.
یافته ها: از بین داروهای بررسی شده، تنها بنسرآزید منجر به مهار فعالیت بیولمینسانسی اکورین شد که این اثر مهاری رفتار وابسته به غلظت داشت. بهترین نمودار دوز-پاسخ بدست آمد و IC_۵۰ µM ۲۶/۰ محاسبه شد. دامنه خطی برای بنسرآزید ۱۰۰ تا ۱۵۰۰ نانومولار و حد تشخیص و حد کمی سازی روش به ترتیب ۷۹ و ۲۶۰ نانومولار بدست آمد. همچنین امکان استفاده از این روش برای سنجش آنالیت در نمونه سرم بررسی شد و نتایج میزان بازیابی ۹۷ درصد را نشان داد. به منظور مشخص شدن مکانیسم مهار، نمودار دوز-پاسخ بنسرآزید در حضور غلظت های مختلف کلنترازین رسم شد که نشان داد IC_۵۰ تغییر می یابد.
نتیجه گیری: روش طراحی شده می تواند برای سنجش بنسرآزید استفاده شود و قابلیت استفاده در نمونه سرم را داراست. همچنین نتایج نشان می دهد بنسرآزید با مهار رقابتی فعالیت بیولومینسانسی اکورین را مهار می کند.

چکیده اهداف: استفاده از نانوذرات نقاط کوانتومی نیمه‌هادی (QD) با طیف نشری در محدوده مرئی به‌عنوان نشانگر در روش‌های ایمونواسی، امکان شناسایی عامل مورد نظر را بدون نیاز به تجهیزات خیلی پیشرفته به کاربر می‌دهد. بر همین اساس، هدف پژوهش، ارایه روش تک‌مرحله‌ای برای کونژوگاسیون آنتی‌بادی‌ها با کوانتوم‌دات کادمیوم‌تلورید با استفاده از دکستران فعال بود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش تجربی، نانوذرات کادمیوم‌تلورید (CdTe)، سنتز و از میکروسکوپ الکترونی عبوری برای بررسی مورفولوژی نقاط کوانتومی CdTe سنتزشده استفاده و اندازه، غلظت و پایداری نانوذرات سنتزشده ارزیابی شد. به‌منظور پایدارنمودن نانوذرات سنتزشده با استفاده از BSA (آلبومین سرم گاوی)، پوشش داده و با دکستران فعال به آنتی‌بادی‌ها متصل شدند. برای ارزیابی آنتی‌بادی‌های کونژوگه از آزمون‌های لکه‌گذاری ایمنی استفاده شد.
یافته‌ها: نقطه‌ای و کروی‌بودن مورفولوژی نانوذرات کاملاً مشهود بود. اختلاف جابه‌جایی QD و dBSA-QD از روی ژل آگارز، تاییدکننده تشکیل dBSA-QD بود و طیف نشری رقت‌های یکسان از نانوذرات در حضور و عدم حضور BSA به‌دست آمد. اتصال با dBSA علاوه بر باقی‌ماندن و بهترشدن خصوصیات نشری نانوذره، باعث به‌وجودآمدن گروه‌های عاملی متنوع برای مراحل بعدی اتصال نانوذرات شد. نشر فلوئورسانسی نانوذرات در هر دو حالت پوشش‌دار با dBSA و کونژوگه با آنتی‌بادی از نانوذرات آزاد بیشتر بود. با استفاده از آنتی‌بادی‌های متصل‌شده به نانوذرات، حد تشخیص ۳۰نانوگرم برای آنتی‌ژن پروتئینی به‌صورت چشمی به دست آمد.
نتیجه‌گیری: در فرآیند کونژوگاسیون به‌منظور اتصال نقاط کوانتومی CdTe به آنتی‌بادی‌ها از طریق دکستران، با پوشاندن سطح نانوذرات با BSA دناتوره‌شده علاوه بر افزایش پایداری نانوذرات، گروه‌های عاملی جدیدی روی سطح نانوذره به‌وجود می‌آید.