تخلیص RBDژن اسپایک ویروس 2 SARS-COV-بیان شده در سلول پروکاریوتی و بررسی تمایل اتصال پپیتدهای ضدویروسی به این پروتئین با استفاده از مطالعات بیوانفورماتیکی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 استاد ژنتیک، دانشکده علوم زیستی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

2 گروه ژنتیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده
همه‌گیری کرونا و مرگ‌ شمار کثیری از انسان‌ها در جهان، شرایط اجتماعی و اقتصادی کشورها را با خطر روبرو کرده است. ویروس SARS-CoV-2 از خانواده‌ کرونا ویرویده، عامل بیماری کرونا و مسبب شیوع آن در قرن اخیر است. به دلیل استفاده ویروس کرونای جدید از پروتئین اسپایک سطح خود برای ورود به سلول‌های میزبان و اتصال به پروتئین سطحی ACE2 برای ورود ماده‌ ژنتیکی و عفونت‌زایی، مطالعه ناحیه‌ اتصال به گیرنده (RBD) در پروتئین اسپایک برای دانشمندان بسیار مهم است؛ با مهار این پروتئین و ناحیه اتصال به گیرنده‌ آن ، می توان مانع از ورود ویروس به سلول شد. با استفاده از کلونینگ می‌توان ژنهای این ویروس را تکثیر و پروتئین آن را خالص‌سازی کرد. بکارگیری پپتیدهای ضدویروسی برای درمان بیماری‌ها یکی از روش‌های بسیار کاربردی است و در درمان SARS-CoV-2، پپتیدهای ممانعت کننده از اتصال RBD به گیرنده ACE2 ،بسیار مورد توجه دانشمندان است. در تحقیق حاضر، کلونینگ RBD در وکتور بیانی PET28a، بیان پروتئین RBD و فیوژن پروتئین GFP/RBD در میزبان پروکاریوتی انجام شد. به دلیل محلول نبودن این پروتئین در میزبان پروکاریوت ، Column Refolding با شیب اوره با ستون نیکل-آگارز انجام و پروتئین سنتز شده از طریق تکنیک وسترن بلات تایید شد. از مقالات سه پپتید برای مقایسه‌ اتصال آن‌ها با RBD با استفاده از بیوانفورماتیک کاندید و تمایل اتصالشان به همدیگر با روش داکینگ مولکولی بررسی و مشخص شد می توان از پپتیدهای یاد شده به دلیل اتصال به RBD در صورت تایید میانکش بین آن ها در درمان عفونت این ویروس استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Cui J, Li F, Shi Z-L. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nature reviews microbiology. 2019;17(3):181-92.
2. Zhu N, Zhang D, Wang W, Li X, Yang B, Song J, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. New England journal of medicine. 2020;382(8):727-33.
3. Zhou P, Yang X-L, Wang X-G, Hu B, Zhang L, Zhang W, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. nature. 2020;579(7798):270-3.
4. Walls AC, Tortorici MA, Bosch B-J, Frenz B, Rottier PJ, DiMaio F, et al. Cryo-electron microscopy structure of a coronavirus spike glycoprotein trimer. Nature. 2016;531(7592):114-7.
5. Shajahan A, Archer-Hartmann S, Supekar NT, Gleinich AS, Heiss C, Azadi P. Comprehensive characterization of N-and O-glycosylation of SARS-CoV-2 human receptor angiotensin converting enzyme 2. Glycobiology. 2021;31(4):410-24.
6. Wan Y, Shang J, Graham R, Baric RS, Li F. Receptor recognition by the novel coronavirus from Wuhan: an analysis based on decade-long structural studies of SARS coronavirus. Journal of virology. 2020;94(7):10.1128/jvi. 00127-20.
7. Agarwal G, Gabrani R. Antiviral peptides: identification and validation. International journal of peptide research and therapeutics. 2021;27:149-68.
8. Chew M-F, Poh K-S, Poh C-L. Peptides as therapeutic agents for dengue virus. International journal of medical sciences. 2017;14(13):1342.
9. Lee AC-L, Harris JL, Khanna KK, Hong J-H. A comprehensive review on current advances in peptide drug development and design. International journal of molecular sciences. 2019;20(10):2383.
10. Papanikolaou V, Chrysovergis A, Ragos V, Tsiambas E, Katsinis S, Manoli A, et al. From delta to Omicron: S1-RBD/S2 mutation/deletion equilibrium in SARS-CoV-2 defined variants. Gene. 2022;814:146134.
11. Zimmer M. Green fluorescent protein (GFP): applications, structure, and related photophysical behavior. Chemical reviews. 2002;102(3):759-82.
12. Song HC, Seo M-Y, Stadler K, Yoo BJ, Choo Q-L, Coates SR, et al. Synthesis and characterization of a native, oligomeric form of recombinant severe acute respiratory syndrome coronavirus spike glycoprotein. Journal of virology. 2004;78(19):10328-35.
13. Chi XS, Landt Y, Crimmins DL, Dieckgraefe BK, Ladenson JH. Isolation and characterization of rabbit single chain antibodies to human Reg Iα protein. Journal of immunological methods. 2002;266(1-2):197-207.
14. Barbas 3rd C, Kang AS, Lerner RA, Benkovic SJ. Assembly of combinatorial antibody libraries on phage surfaces: the gene III site. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1991;88(18):7978-82.
15. Groves D, Morris B. Veterinary sources of nonrodent monoclonal antibodies: interspecific and intraspecific hybridomas. Hybridoma. 2000;19(3):201-14.