مهندسی سیگنالپیتید Mfa مخمر Saccharomyces cerevisiae جهت افزایش ترشح پروتئین

خالص سازی پرهزینه ترین مرحله در تولید آنزیمهای صنعتی می باشد.. سیستم های بیان مخمری به دلیل ترشح پروتئین به خارج از سلول، میزان بیان بالا،- کشت ساده و ارزان و اعمال تغییرات پس از ترجمهای مناسب ،جایگاه ویژهای در تولید صنعتی بسیاری از آنزیمهای نوترکیب، پیدا کردهاس ت. با این حالترش ح ن اقص (در برخ ی از پ روتئینه ا) می زان ترش ح پ روتئین ب ه خ ارج از س لول، ک اهش م یده د. س یگنال پپتی د MFα جداس ازی ش ده از مخم ر Sa ccharomyces cerevisiae، قابلیت ترشح پروتئین در مقیاس زیاد را دارد و در تولید صنعتی بسیاری آنزیمهای نوترکیب مورد توجه اس ت. هدف از اینمطالعه بررسی بیوانفورماتیکی افزایش ترشح پروتئین های نوترکیب از طریق مهندسی سیگنال پپتید MFα در میزبان بیانی مخمری، است. سیگنا لپپتیدMFα متشکل از بخش اصلی پری و پرو است. فاصلهی میان این دو بخش توسط آنزیم سیگنالپپتیداز در شبکهی اندوپلاسمی و حدفاصل سیگنا لپپتید وپروتئین هدف را آنزیم set13، در غشای سلولی برش می دهد. از اینرو با اعمال تغییراتی در این نواحی و با برش موثرتر سیگنال پیپتیداز در جایگاه مناسبمی توان سبب افزایش ترشح پروتئین نوترکیب به خارج از سلول هدف شویم. فاصلهای چند آمینواسیدی در ناحیهای مناسب از این سیگنا لپپتید م یتواندپروتئین هدف را از سیگنال پیپتید دور نگه دارد وبه این ترتیب موجب اثر بهتر آنزیم برشی روی سیگنال ترشحی شود (بویژه در مواردی که پروتئین باسیگنال ترشحی پیوند هیدروژنی و یا دیسولفیدی برقرار میکنند). بهینه سازی کدون سیگنالپپتید برای میزبان جدید علاوه بر افزایش ترشح پروتئی نهایبیان شده در سیستم های بیان مخمری به خارج از سلول، می تواند بیان پروتئین مورد نظر را افزایش دهد. سیگنال های ترشحی کارآمد غالباً آمینواسیدهایآبدوست را در دوانتها و آمینواسیدهایی آبگریز را در میانه یتوالی خود، دارا میباشند. به نظر میرسد تغییر در چینش آمینواسیدهای سیگنا لپپتیدMFα اً میتواند نقش موثری در ترشح پروتئین نوترکیب داشته باشد. توالی آمینواسیدی سیگنال پپتید MFα با سایر سیگنالهای ترشحی در سرورNCBI مطابقتداده شد آنالیز آمینواسیدی به کمک سرورهای Expasy و SignalP انجام شد و فاصل هی 01 آمینواسیدی (EEAEAEAEPK) انتخاب گردید. به علت وجود تعداد زیاد آمینواسیدهای آبدوست در این توالی، ترشح پروتئین را در بسیاری از میزبان های مخمری می توان افزایش داد. تغییر در توالی آمینواسیدهای درگیر در شناسایی آنزیم set13 از GVSLEKR به GSPLEKR نیز می تواند سبب افزایش در ترشح پروتئین نوترکیب شود. باتوجه نتایج بدست آمده ازبررسیهای صورت گرفته به نظر میرسد با ایجاد تغییر در توالی آمینو اسیدهای درگیر در شناسایی آنزیم set13 از GVSLEKR بهGSPLEKR ،میزانترشح پروتئین نوترکیب را میتوان افزایش داد.

Keywords:

مهندسی پروتئین , سیگنال پپتید و مخمر