نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• یاسمن مزیدی ¹
• رحمان امام زاده ¹
• محبوبه نظری ^{2، 3}
• سیده شهربانو جعفری ¹

¹ گروه زیست شناسی سلولی مولکولی و میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوریهای زیستی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

² مرکز تحقیقات غدد، انیستیتو غدد درون ریز و متابولیسم، دانشگاه علوم پزشکی ایران ، تهران، ایران

³ مرکز تحقیقات ریز فناوری زیستی، پژوهشکده ابن سینا، ACECR، تهران، ایران

چکیده

استافیلوکوکوس اورئوس از عوامل بیماری زای مهم در انسان و حیوان محسوب می‌شود. این باکتری به دلیل توانایی بسیار زیادش در کسب مقاومت نسبت به انواع آنتی‌بیوتیک‌ها و در نهایت ایجاد بیماری‌های شدید حائز اهمیت می باشد. شناسایی عفونت های حاد ناشی از این باکتری با استفاده از روش‌های متداولی مانند کشت، کاری هزینه‌بر و زمان‌بر می‌باشد. در این مطالعه طرحی و توسعه‌ی کاوشگر پروتئینی اختصاصی و سریع انجام است که وجود باکتری استافیلوکوکوس اورئوس را با نشر سیگنال لومینسانس به طور اختصاصی نشان می‌دهد. کاوشکر نوترکیب جدید با نام Rluc- (ZpA963)2 دارای توالی ژنی کد کننده افی بادی (ZpA963)2 در الحاق با توالی ژنی کد کننده رنیلا لوسیفراز (Rluc) است. بیان پروتئین در باکتری های اشریشیا کلی انجام شد و خالص سازی پروتئین به روش کروماتوگرافی تمایل انجام شد. مطالعات سینتیک آنزیمی نشان می دهد که Km آنزیم Rluc در ساختار کاوشگر جدید مشابه با آنزیم Rluc نوترکیب و به ترتیب 07/1 و 22/1 میکرومولار است. در نتیجه در نتیجه الحاق (ZpA963)2 به Rluc تمایل اتصال به سوبسترای کولنترازین تغییر نکرده است. همچنین مطالعات اتصال Rluc- (ZpA963)2 به استافیلوکوکوس اورئوس نشان می دهد کاوشگر جدید قابلیت اتصال به باکتری در دماهای 4 و 25 درجه سانتی گراد را به طور اختصاصی دارد و بیشترین سیگنال در استافیلوکوکوس اورئوس رشد کرده در محیط برین هارت براث مشاهده می شود. مطالعه حاضر ممکن است برای توسعه کیت های تجاری در آینده مورد استفاده قرار بگیرد.

کلیدواژه‌ها

• افی بادی ZpA963
• استافیلوکوکوس اورئوس
• رنیلا لوسیفراز (Rluc )
• لومینسانس

موضوعات

• بیوشیمی

عنوان مقاله [English]

Design and production of a new bioluminescent probe for molecular detection of Staphylococcus aureus

نویسندگان [English]

• Yasaman Mazidi ¹
• Rahman Emamzadeh ¹
• Mahboobeh Nazari ^{2 3}
• s.shahrbanoo jafari ¹

¹ Department of Cell and Molecular Biology & Microbiology, Faculty of Biological Science and Technology, University of Isfahan, Isfahan, I.R. of Iran

² Endocrine Research Center, Institute of Endocrinology and Metabolism, Iran University of Medical Sciences, Tehran, I.R. of Iran|Nanobiotechnology Research Center, Avicenna Research Institute, ACECR, Tehran, I.R. of Iran

³ Endocrine Research Center, Institute of Endocrinology and Metabolism, Iran University of Medical Sciences, Tehran, I.R. of Iran|Nanobiotechnology Research Center, Avicenna Research Institute, ACECR, Tehran, I.R. of Iran

چکیده [English]

Staphylococcus aureus is an important pathogen in humans and animals. This bacterium is important due to its great ability to gain resistance to a variety of antibiotics and cause severe diseases. Identifying acute infections caused by this bacterium using conventional methods such as culture is costly and time-consuming.In this study, the design and development of a new probe that specifically detects S. aureus by emitting a luminescence signal is carried out. The new recombinant probe, named Rluc-(ZpA963) 2, has the gene sequence encoding Renilla luciferase (Rluc) in fusion with the gene sequence encoding affibody (ZpA963)2. Protein expression was performed in Escherichia coli BL21 and protein purification was carried out by affinity chromatography. Kinetics studies show that Km of Rluc in the new probe is similar to recombinant Rluc; and are 1.07 µM and 1.22 µM, respectively. Therefore, the affinity for binding to cholentrazine does not change in Rluc-(ZpA963) 2. The binding of Rluc-(ZpA963)2 to S. aureus also show that the new probe is specifically capable of binding to bacteria at 4° C and 25 ° C. Moreover, the strongest signal is recorded in S. aureus growing in the Brain Heart broth. The present study may be used to develop commercial kits in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

• Affibody
• Luminescence
• Renilla luciferase
• Staphylococcus aureus