همسانه سازی مولکولی ژن رمزگردان فاکتور رشد فیبروبلاستی بازی انسانی (hbFgf) و بررسی ویژگی های فیزیکو- شیمیایی پروتئین hbFGF در شرایط in silico

هدف: هدف از این پژوهش، همسانه سازی ژن bFgf انسانی (hbFgf) درون ناقل بیانی pCAMBIA۱۳۰۴ جهت بیان پروتئین نوترکیب bFGF در میزبان های گیاهی بود. مواد و روش ها: توالی ORF رمزگردان ژن hbFgf درون ناقل بیانی pCAMBIA۱۳۰۴ درج و درون باکتری Escherichia coli سویه DH۵α همسانه سازی شد. ناقل بیانی نوترکیب pCAMBIA-hbFGF سپس به درون سلول های مستعد Agrobacterium tumefaciens (EHA۱۰۵، GV۳۱۰۱ و LBA۴۴۰۴) منتقل شد. نتایج: ژن hbFgf به طول bp ۴۶۸، پروتئینی با ۱۵۵ اسیدآمینه را رمز می کند که دارای وزن مولکولی و نقطه ایزوالکتریک به ترتیب برابر با kDa ۲۵/۱۷ و ۵۸/۹ است. شاخص های ناپایداری، آلیفاتیک و آب گریزی پروتئین hbFGF به ترتیب حدودا ۶۰/۳۶، ۰۰/۶۸ و ۵۱۱/۰- محاسبه شد که نشان دهنده پایداری بالا و وضعیت آب دوستی آن است. به علاوه، بررسی ها با استفاده از برنامه های ProtScale و TMHMM تایید کرد که پروتئین hbFGF آب دوست بوده و فاقد هر گونه دامنه های ترنس ممبران است. همچنین، برنامه MotifScan یک دامنه ویژه خانواده فاکتور رشد فیبروبلاستی (FGF) را در توالی اسیدآمینه ای hbFGF شناسایی کرد و در حالی که جایگاه بالقوه جهت N-گلیکوزیلاسیون در توالی اسیدآمینه ای hbFGF شناسایی نشد. حداقل انرژی آزاد محاسبه شده ساختار دوم توالی mRNA با استفاده از نرم افزار RNAfold برابر kcal/mol ۹۰/۱۳۶- محاسبه شد که نشان دهنده پایداری نسبتا بالای ساختار دوم توالی mRNA با سطح آنتروپی پایین است. علاوه بر این، شبیه سازی ساختار سه بعدی پروتئین hbFGF نشان داد که پروتئین hbFGF شامل ۱۰ صفحه β غیرموازی است که در یک ساختار هرمی سازماندهی شده است. رسم نمودار راماچاندران نیز نشان داد که پروتئین hbFGF عمدتا از صفحات β غیرموازی تشکیل شده است. حدود %۳/۸۶ از اسیدهای آمینه در ساختارهای منظم شامل صفحات β غیرموازی سازمان دهی شده و تنها دو اسیدآمینه Thr۸ و Gly۲۴ با زوایای φ و ψ غیرمعمول در پیکربندی پروتئین hbFGF شناسایی شدند. بررسی میزان شباهت hbFGF با سایر توالی های bFGF، درجه بالایی از شباهت را با Pan troglodytes، Pongo abelii و Camelus dromedaries به ترتیب با %۱۰۰، %۱۰۰ و %۷۱/۹۸ شباهت نشان داد. نتیجه گیری: پروتئین bFGF یک پروتئین پایدار و فاقد جایگاه بالقوه N-گلیکوزیلاسیون است که ممکن است به شکل نوترکیب درون سیستم های بیانی گیاهی در سطح تجاری تولید شود.

کلیدواژه ها:

رشد فیبروبلاستی بازی ، شاخص آب گریزی ، فاکتور نمودار راماچاندران ، ناقل دوگانه ، همسانه سازی