طراحی و بررسی داکینگ مولکولی کایمر نوترکیب HBHA-Omp۲۸ با هدف توسعه یک واکسن کارآمد علیه باکتری سالمونلا تیفیموریوم

زمینه مطالعه: سالمونلوزیک بیماری مهم و خطرناک می باشد که سلامت انسان و حیوان را مورد تهدید قرار میدهد. این بیماری سالیانه سبب زیانهای اقتصادی بی شماری می شود، از جمله مهم ترین راه­های مقرون به صرفه برای مهار انواع پاتوژن­ها واکسیناسیون ایمن با انواع واکسن های زیر واحدی می باشد. آنتی­ژن Omp۲۸ به عنوان یک پروتئین خارج غشایی مهم در باکتری سالمونلا تیفیموریوم توانایی اثبات شده ای در تحریک سیستم همورال و سلولار میزبان را دارد. از طرفی جهت بهبود واکنش ایمنی نسبت به آنتی ژن ها، در طراحی واکسن ها معمولا از ادجوانت­ها استفاده می شود.هدف: مطالعه حاضر به منظور طراحی کایمر نوترکیب HBHA-Omp۲۸ به عنوان یک واکسن علیه پاتوژن سالمونلا اجرا شد.روش‎کار: برای این منظور، توالیهای نوکلئوتیدی و آمینو اسیدی آنتیژن Omp۲۸ و مولکول HBHA از پایگاه دادههای NCBI استخراج شد. سپس کایمر نوترکیب HBHA-Omp۲۸ با استفاده از لینکر پپتیدی غیر منعطف به صورت درون رایانه­ای طراحی شد. پیش بینی اپی توپ­های سلول­های T و B به ترتیب توسط سرورهای IEDB و ABCpred انجام شد و خواص آنتیژنسیتی، آلرژنسیتی و فیزیکوشیمایی سازه طراحی شده نیز به ترتیب توسط سرورهای VaxiJen، AllerTOP و ProtParam بررسی شد. در ادامه برای ارزیابی ساختار دوم و ساختار سوم سازه، به ترتیب سرورهای SOPMA وI-TASSER به کار گرفته شدند. داکینگ مولکولی بین کایمر نوترکیب و گیرنده TLR۴/MD۲ با استفاده از سرور ClusPro بررسی شد. در نهایت پس از بهینهسازی کدونهای توالی نوکلئوتیدی کایمر نوترکیب در سامانه پروکاریوتی E. Coli سویه K-۱۲، امکان کلون کایمر نوترکیب درون وکتور pET۲۱-a (+) مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: بر اساس نتایج به دست آمده در مطالعه حاضر، کایمر نوترکیب HBHA-Omp۲۸ یک پروتئین غیرآلرژن و آنتیژنتیک با وزن مولکولی ۱۹/۳۴ کیلو دالتون بود. این سازه با توزیع ۹۱ درصد اسیدهای آمینه در ناحیه هسته (بر اساس آنالیزهای راماچاندران) مدل شد. همچنین بر اساس داکینگ مولکولی مشخص شد که پروتئین HBHA توانسته با تشکیل ۹ پیوند هیدروژنی به گیرنده TLR۴/MD۲ متصل شود. همچنین نتایج کلونینگ اثبات کرد که کایمر نوترکیب با موفقیت درون وکتور بیانی pET۲۱-a(+) کلون شد.نتیجه­گیری نهایی: به طور کلی میتوان نتیجه گرفت که سازه طراحی شده HBHA-Omp۲۸ در مطالعه حاضر می تواند کاندید قابل اعتمادی در ساخت واکسن های نوترکیب علیه باکتری سالمونلا باشد.

Keywords:

بیوانفورماتیک , پروتئین نوترکیب , سالمونلوزیس , عفونت , واکسیناسیون