صابری, فریده, سلمانیان, علی هاتف, امانی, جعفر, جعفری, محیات. (1391). تولید پروتئین دوگانه Tir-اینتیمین از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum) و بررسی ایمنیزایی آن در موش آزمایشگاهی. پژوهش‌های آسیب‌شناسی زیستی, 15(3), 23-36.
فریده صابری; علی هاتف سلمانیان; جعفر امانی; محیات جعفری. "تولید پروتئین دوگانه Tir-اینتیمین از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum) و بررسی ایمنیزایی آن در موش آزمایشگاهی". پژوهش‌های آسیب‌شناسی زیستی, 15, 3, 1391, 23-36.
صابری, فریده, سلمانیان, علی هاتف, امانی, جعفر, جعفری, محیات. (1391). 'تولید پروتئین دوگانه Tir-اینتیمین از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum) و بررسی ایمنیزایی آن در موش آزمایشگاهی', پژوهش‌های آسیب‌شناسی زیستی, 15(3), pp. 23-36.
صابری, فریده, سلمانیان, علی هاتف, امانی, جعفر, جعفری, محیات. تولید پروتئین دوگانه Tir-اینتیمین از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum) و بررسی ایمنیزایی آن در موش آزمایشگاهی. پژوهش‌های آسیب‌شناسی زیستی, 1391; 15(3): 23-36.
تولید پروتئین دوگانه Tir-اینتیمین از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum) و بررسی ایمنیزایی آن در موش آزمایشگاهی
1کارشناس ارشد، گروه بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، تهران، ایران
2دانشیار، گروه بیوتکنولوژی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، تهران، ایران
3استادیار، مرکز تحقیقات میکروبیولوژی کاربردی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله (عج)، تهران، ایران
چکیده
هدف: اشریشیا کلی سویه O157:H7 یکی از مهمترین بیماریزاهای تولید کننده بیماری کولیت خونریزی دهنده در انسان است. دامهای اهلی اصلیترین مخزن این باکتری هستند. پروتئینهای اینتیمین، Tir و EspA از مهمترین عوامل بیماریزایی این باکتری محسوب میشوند. پروتئین EspA در ساخت کانال ارتباطی نقش داشته و مانند یک رابط سبب انتقال پروتئین Tir به سلول میزبان میشود و پروتئین اینتیمین که در غشای باکتری جای گرفته است با متصل شدن به پروتئین Tir به غشای میزبان منتقل و منشأ اصلی آن نیز باکتری مهاجم است، سبب اتصال محکم و اختصاصی باکتری به سلول میزبان میشود. این اتصال باعث ایجاد ضایعه تخریب دیواره سلول میزبان میشود. انجام تحقیق بر این اصل است که تولید دو عامل اصلی بیماریزایی که باعث اتصال باکتری به میزبان میشود به صورت دوگانه و تجویز آن به عنوان یک ایمنیزای خوراکی میتواند با تحریک مناسب سیستم ایمنی هومورال و بهویژه مخاطی میزبان مانع کلونیزاسیون باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در مدل حیوانی شود. مواد و روشها: ابتدا به صورت تئوری یک سازه ژنی حاوی قسمتهایی از اینتیمین (I) و Tir (t) با استفاده از یک رابط جدا کننده پپتیدی به یکدیگر متصل و ژن آن به طور مصنوعی ساخته شد. این ژن مصنوعی براساس کدونهای گیاه توتون بهینهسازی و سپس تحت کنترل پروموتر CaMV35S در ناقل بیانی گیاه کلون و پس از آن تراریختی و باززایی گیاه توتون با آن انجام گرفت. سپس حیوان مدل با برگهای گیاه تراریخت تغذیه شد. نتایج: ایمنسازی حیوان با استفاده از بافت گیاه تراریخت حاوی این ایمنیزای دوگانه موجب تحریک و تولید IgG سرمی بر علیه باکتری فوق شد. نتیجهگیری: روش تغذیه و ایمنسازی با ایمنیزاهای خوراکی میتواند به عنوان یک ابزار مناسب برای ایجاد ایمنی و احتمالاً محافظت حیوانات در برابر حضور و بیماریزایی باکتری اشریشیا کلی O157:H7 عمل نماید.
Production of Chimeric Tir-intimin Protein from E. coli O157:H7 in the Tobacco (Nicotiana tobbacum) Plant and its Immunological Evaluation in an Animal Model
نویسندگان [English]
Farideh Saberi1؛ Ali Hatef Salmanian2؛ Jafar Amani3؛ Mahyat Jafari1
1M.Sc., Department of Plant Biotechnology, National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran, Iran
2Associated Professor, Department of Plant Biotechnology, National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran, Iran
3Assistant Professor, Applied Microbiology Research Center, Baqiyatallah Medical Science University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Objective: Escherichia coli (E.coli) O157:H7 is one of the most important pathogenic causes of hemorrhagic colitis in humans. Cattle are the main reservoirs of this bacteria and vaccination is a key mechanism for its control. The intimin, translocated intimin receptor (tir), and EspA proteins are virulence factors expressed by the LEE locus of enterohemorrhagic E. coli. EspA protein is a member of the type III secretion system (TTSS) needle complexes that delivers the tir protein into the host cell. Surface arrayed intimin docks the bacterium to the translocated intimin receptor (Tir). This intimate linkage is the starting point for attachment and effacing lesions. We hypothesize that the chimeric recombinant forms of two of these three effectors, as edible-based immunogens, would reduce colonization of E. coli O157:H7 in the mice model. Methods: We constructed a synthetic gene (it) composed of eae (i) and tir (t) attached together by a peptide linker. The synthetic gene (it) was codon optimized based on the tobacco (Nicotiana tobbacum) plant and cloned into plant expression vectors adjacent to CaMV35S promoters for expression in transgenic tobacco plants. The antigen produced in this plant was orally fed to mice. Results: Immunization of the mice model by the transgenic plant that contained the divalent immunogen showed the presence of IgG antibodies against E. coli O157:H7. Conclusion: This method could be an effective tool for protecting against E. coli O157:H7 hemorrhagic colitis.
کلیدواژه ها [English]
Escherichia coli O157:H7, Edible vaccine, Intimin, Tir
[2] Murphy M, Buckley JF, Whyte P, O'Mahony M, Anderson W, Wall PG, Fanning S. Surveillance of dairy production holdings supplying raw milk to the farmhouse cheese sector for Escherichia coli O157, O26 and O111. Zoonoses Public Health 2007; 54(9-10): 358-65.
[3] Aslani MM, Bouzari S. An epidemiological study on Verotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) infection among population of northern region of Iran (Mazandaran and Golestan provinces). Eur J Epidemiol 2003; 18(4): 345-9.
[4] Shekarforoush S, Tahamtan Y, Pourbakhsh A. Detection and frequency of Stx2 gene in Escherichia coli O157 and O157:H7 strains isolated from sheep carcasses in Shiraz-Iran. Pak J Biol Sci 2008; 11(8): 1085-92.
[6] Allen KJ, Rogan D, Finlay BB, Potter AA, Asper DJ. Vaccination with type III secreted proteins leads to decreased shedding in calves after experimental infection with Escherichia coli O157. Can J Vet Res 2011; 75(2): 98-105.
[12] Judge NA, Mason HS, O'Brien AD. Plant cell-based intimin vaccine given orally to mice primed with intimin reduces time of Escherichia coli O157:H7 shedding in feces. Infect Immun 2004; 72(1): 168-75.
[13] Amani J, Mousavi SL, Rafati S, Salmanian AH. Immunogenicity of a plant-derived edible chimeric EspA, Intimin and Tir of Escherichia coli O157:H7 in mice. Plant Sci 2011; 180(4): 620-7.
[14] Russel D, Sambrook J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2004; 1.31, 1.35, 1.84, 1.103-5.4, 5.18, 5.29.
[15] Kang TJ, Han SC, Jang MO, Kang KH, Jang YS, Yang MS. Enhanced expression of B-subunit of Escherichia coli heat-labile enterotoxin in tobacco by optimization of coding sequence. Appl Biochem Biotechnol 2004; 117(3): 175-87.
[16] Amani J, Kazemi R, Abbasi A, Salmanian AH. A simple and rapid leaf genomic DNA extraction method for polymerase chain reaction analysis. Iran J Biotechnol 2011; 9(1): 69-71.
[17] Amani J, Salmanian AH, Rafati S, Mousavi SL. Immunogenic properties of chimeric protein from espA, eae and tir genes of Escherichia coli O157:H7. Vaccine 2010; 28(42): 6923-9.
[18] Fan HY, Wang L, Luo J, Long BG. Protection against Escherichia coli O157:H7 challenge by immunization of mice with purified Tir proteins. Mol Biol Rep 2012; 39(2): 989-97.
[19] Yekta MA, Goddeeris BM, Vanrompay D, Cox E. Immunization of sheep with a combination of intiminγ, EspA and EspB decreases Escherichia coli O157:H7 shedding. Vet Immunol Immunopathol 2011; 140(1-2): 42-6.
[20] Gu J, Ning Y, Wang H, Xiao D, Tang B, Luo P, Cheng Y, Jiang M, Li N, Zou Q, Mao X. Vaccination of attenuated EIS-producing Salmonella induces protective immunity against enterohemorrhagic Escherichia coli in mice. Vaccine 2011; 29(43): 7395-403.
ابتدای صفحه