fa بهینه سازی بیان و تخلیص آنزیم گلوتامات اندوپپتیداز از باکتری هالوترموتولرانت Bacillus licheniformis SL-1 سلولی و مولکولی Cellular and molecular مقاله پژوهشی Research Article <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">سابقه و هدف:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">آنزیم گلوتامات اندوپپتیداز</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">(EC 3.4.21.19)</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">متعلق</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">&shy;</span></span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">به خانواده‌ سرین پروتئازها است. این آنزیم می</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">&shy;</span></span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">تواند با هیدرولیز اختصاصی پیوندهای پپتیدی در آنالیز ساختار پروتئین، سنتز پپتیدها به روش فاز جامد و تهیه نانوتیوب</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">&shy;</span></span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">ها</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه تولید آنزیم گلوتامات اندوپپتیداز باکتری </span></span></span><em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">Bacillus licheniformis</span></span></span></span></em> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">SL-1</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> مقاوم</span></span></span><strong><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:11.0pt;">&shy;</span></span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">به حرارت که بومی ایران است است. </span></span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">مواد و روش&shy;ها:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">در این مطالعه بیان آنزیم گلوتامات اندوپپتیداز از باکتری </span></span></span><em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">Bacillus licheniformis </span></span></span></em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">SL<em>-</em>1</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">در </span></span></span><em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">E. coli</span></span></span></em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"> BL21</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">i</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">به&shy;صورت پری&shy;پلاسمی </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">در دماهای ۱۶، ۲۰ و ۳۷ درجه سانتی&shy;گراد و غلظت&shy;های 4/0، ۱ و ۲ میلی&shy;مولار القاگر بهینه سازی شد. با توجه&shy;به این&shy;که آنزیم نوترکیب تولید شده دارای دنباله هیستیدینی (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">His-tag</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) است از ستون نیکل سفارز برای تخلیص به روش کروماتوگرافی تمایلی استفاده گردید. </span></span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">یافته&shy; ها:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">شرایط مختلف</span></span></span><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> برای بیان آنزیم نوترکیب</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">گلوتامات اندوپپتیداز</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بررسی گردید و بهترین نتایج برای</span></span> <span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بیان</span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">پری پلاسمیک و محلول آنزیم در میزبان </span></span></span><em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">E. coli</span></span></span></em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"> BL21</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> در دمای ۳۷ درجه سانتی&shy;گراد با غلظت ۲ میلی&shy;مولار </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">IPTG</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> به&shy;دست آمد. </span></span></span><br> <strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:16.0pt;">نتیجه&shy; گیری:</span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بررسی کیفی نتایج حاصل از بیان آنزیم تحت شرایط مختلف حاکی از آن&shy;ست&shy;که بیان پروتئین نوترکیب وابسته&shy;به دما بوده و نیازمند غلظت&shy;های بالای القاگر</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">IPTG</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;است. مطالعه حاضر نتایج اولیه بررسی امکان تولید نوترکیب آنزیم گلوتامات اندوپپتیداز در سیستم بیانی </span></span></span><em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">E. coli</span></span></span></em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;"> BL21</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> است. برای تولید هر چه بهتر آنزیم گلوتامات اندوپپتیداز سایر پارامترهای مؤثر مانند سیستم&shy;های بیانی و روش&shy;های تخلیص جایگزین قابل بررسی و بهینه سازی است.&nbsp; </span></span></span><br> &nbsp; <strong><span dir="LTR">Aims and Background:</span></strong> <span dir="LTR">Glutamate-specific endopeptidase </span><span dir="LTR">(GSE, EC 3.4.21.19) is belonging to the serine protease family enzymes. A glutamate-specific endopeptidase has the ability to cleavage peptide bonds for the protein structure analysis, solid phase synthesis of peptides and preparation of nanotubes. The purpose of this investigation was to produce glutamate endopeptidase enzyme from the </span><em><span dir="LTR">Bacillus</span></em><em><span dir="LTR"> licheniformis</span></em><span dir="LTR"> SL-1from isolated from Aran-Bidgol salt lake in Iran. </span><br> <strong><span dir="LTR">Material and Methods:</span></strong><span dir="LTR"> In this study, </span><span dir="LTR">the expression of glutamate-endopeptidase enzyme from the <em>B. licheniformis</em> SL-1 wasinvestigated in periplasmic spaces of <em>E. coli</em> BL21 in different temperature (16</span>^{<span dir="LTR">ᴼ</span>}<span dir="LTR">C</span><span dir="LTR">, 20</span>^{<span dir="LTR">ᴼ</span>}<span dir="LTR">C</span><span dir="LTR">, 37</span>^{<span dir="LTR">ᴼ</span>}<span dir="LTR">C</span><span dir="LTR">) and different concentrations of inducer (0.4, 1, 2 mM).&nbsp; </span><br> <strong><span dir="LTR">Results:</span></strong><span dir="LTR"> Analysis the results demonstrated that </span><span dir="LTR">periplasmic and soluble expression of glutamate endopeptidase was observed in <em>E. coli</em> BL21at 37</span>^{<span dir="LTR">ᴼ</span>}<span dir="LTR">C and 2 mM concentration of IPTG</span><span dir="LTR">. </span><br> <strong><span dir="LTR">Conclusion: </span></strong><span dir="LTR">Qualitative investigation of the expression results revealed that the expression of the enzyme is temperature-dependant and requires higher concentrations of IPTG. This preliminary study provides the possibility of recombinant enzyme production in</span><span dir="LTR"> <em>E. coli</em> BL21 expression system. In order to produce large scale of this enzyme, other expression systems as well as alternative purification systems can be studied. </span><br> &nbsp; گلوتامات اندوپپتیداز, بیان پری پلاسمی, باکتری B. licheniformis SL-1 Glutamate-specific endopeptidase, Periplasmic expression, Halo-thermo tolerant B. licheniformis SL-1 23 30 http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-1131-2&slc_lang=fa&sid=1 Saba Babakan صبا بابکان 100319475328460010994 100319475328460010994 Yes Department of Technical and Engineering 2, Islamic Azad University of Tabriz, Tabriz, Iran 1. دانشکده فنی مهندسی 2، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز Azam Safary اعظم صفری 100319475328460010995 100319475328460010995 No Biotechnology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran. 3. مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز Rezvan Moniri رضوان منیری 100319475328460010996 100319475328460010996 No Department of Microbiology and Immunology, Faculty of Medicine, Kashan University of Medical Sciences, Kashan, Iran 5. گروه میکروبیولوژی دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کاشان Maryam Hamzeh-Mivehroud مریم حمزه میوه رود 100319475328460010997 100319475328460010997 No School of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran. 6. دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز Siavoush Dastmalchi سیاوش دستمالچی dastmalchi.s@tbzmed.ac.ir 100319475328460010998 100319475328460010998 No School of Pharmacy, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran. 6. دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز