Journal of Ilam University of Medical Sciences
مجله دانشگاه علوم پزشکی ایلام
J. Ilam Uni. Med. Sci.
Medical Sciences
http://sjimu.medilam.ac.ir
96
journal96
1563-4728
2588-3135
doi
fa
jalali
1400
7
1
gregorian
2021
10
1
29
4
online
1
fulltext
fa
مقایسۀ خاصیت ضدمیکروبی و سمیت پپتید S3 طبیعی با منشأ خرچنگ نعلاسبی، با موتانت های حاصل از آن
Comparison of Antimicrobial Properties and Toxicity of Natural S3 Peptide with Horseshoe Crab Amoebocyte Origin and its Mutants
میکروب شناسی پزشکی
Medical microbiology
پژوهشي
Research
<strong><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">مقدمه</span></span></strong>: <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">پپتیدهای ضدمیکروبی </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">(</span></span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">AMP</span></span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">)</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"> ترکیباتی با خاصیت ضدمیکروبی هستند که به سبب ظهور مقاومت باکتریهای بیماریزا به آنتیبیوتیکها، مطالعه و بررسی میشوند. </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">در مطالعۀ حاضر، آثار سمیت و ضدمیکروبی دو پپتید مونومری </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">S3</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"> طبیعی</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">بهعنوان استاندارد</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"> و</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S∆3 </span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">با هیبرید </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3- S∆3</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"> و تترامر</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3 </span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">بررسی و مقایسه گردید.</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br>
<strong><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">مواد و روش ها:</span></span></span></strong> <a name="_Hlk67523618"><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">هیبرید پروتئینی (</span></span></span></a><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S∆3S3-2mer-GS</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">) </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3- S∆3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">و پروتئین تترامر </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">(</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3-4mer-GS</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">)</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">در باکتری</span></span></span> <em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">E.coli. </span></span></span></span></em><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">BL21 </span></span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">(</span></span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">DE3</span></span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">) </span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">بیان شدند؛ </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">سپس وجود پپتیدهای موتانت تأیید و فعالیت ضدمیکروبی آنها با </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">مونومر</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">های</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">و</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S∆3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">مطالعه گردید</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">. درنهایت، </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">سمیت تترامر و هیبرید ساختهشده روی ردۀ سلولی </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">MDA-MB-231</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">ارزیابی و مقایسه شد.</span></span></span><br>
<strong><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">یافتهها:</span></span></span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">در بیان پروتئین نوترکیب، افزایش بار مثبت در پروتئین هیبرید برای باکتری میزبان اثر سمیت ایجاد نمیکند. میزان سمیت هیبرید در مقایسه با تترامر برای سلولهای یوکاریوتی افزایش کمی داشت؛ اما در غلظت فعال این پروتئین، این افزایش ناچیز بود. میزان بقای سلولی در مورد هیبرید از </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">SΔ3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">کمتر است؛ اما میزان بقای سلولی برای هریک از توالی ها، با افزایش زمان کاهش پیدا میکرد. علاوه بر این، بازدارندگی رشد میکروبی هیبرید </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">نسبت به تترامر، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">SΔ3</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"> و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">بهبود یافت.</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br>
<strong><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">بحث و نتیجهگیری:</span></span></span></span></strong> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">با توجه به میزان بیان مناسب و افزایش فعالیت ضدمیکروبی و سمیت سلولی اندک، </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">پپتید هیبرید </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">هیبرید </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">و</span></span></span> <span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S∆3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">و تترامر </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">S3</span></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">میتوانند بهعنوان یک استراتژی تولید مؤثر برای به دست آوردن </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">AMP</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:B Zar;"><span style="font-size:9.0pt;">ها در نظر گرفته شوند.</span></span></span><br>
<strong>Introduction:</strong> Antimicrobial peptides (AMPs) are compounds with antimicrobial properties that are studied widely due to the development of resistance of pathogenic bacteria to antibiotics. In the present study, the toxicity and antimicrobial effects of two natural monomeric peptides (S3 and S∆3) were compared with S3-S∆3 hybrids and S3 tetramers.<br>
<strong>Material & Methods:</strong> Protein hybrids (S∆3S3-2mer-GS) S3-S∆3 and tetramer protein S3 (S3-4mer-GS) were expressed in <em>E. coli</em>. BL21 (DE3). Following that, the presence of mutant peptides was confirmed, and their antimicrobial activity was compared and evaluated with S3 and S∆3 monomers. Finally, the toxicity of tetramer and hybrid made on the MDA-MB-231 cell line was evaluated and compared.<br>
<strong>Findings:</strong> The toxicity of the hybrid was slightly increased, compared to the tetramer for eukaryotic cells; however, this increase was negligible at the active concentration of this protein. Cell survival for hybrids was lower for S3 and SΔ3; nonetheless, cell survival for each sequence decreased with increasing time. Furthermore, the inhibition of hybrid microbial growth was improved and compared with tetramer and S3-SΔ3. It was found that an increase in the positive charge of the hybrid protein did not have a toxic effect on the host bacteria.<br>
<strong>Discussion & Conclusion:</strong> Due to the appropriate expression and increased antimicrobial activity and negligible cytotoxicity, the hybrid peptide S3-S∆3 and tetramer S3 can be considered an effective production strategy to obtain AMPs.
پپتید تترامر S3, هیبرید پروتئینی S3- S∆3, خرچنگ نعلاسبی, فاکتور c, پپتیدهای ضدمیکروبی
Antimicrobial peptides, Factor c, Horseshoe crab, S3-S∆3 protein hybrid, Tetramer S3 peptide
60
73
http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-6690-1&slc_lang=fa&sid=1
Sadegh
Rezaei
صادق
رضایی
rezaeikayvan@yahoo.com
9600319475328460044976
9600319475328460044976
No
Dept of Biology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
گروه زیستشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
Shahin
Hadadian
شاهین
حدادیان
hadadian@yahoo.com
9600319475328460044977
9600319475328460044977
Yes
Dept of Nanotechnology, New Technologies Research Group, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran
گروه نانو بیوتکنولوژی، گروه تحقیقات فناوریهای نوین، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران
Ramazan ali
Khavari nejad
رمضانعلی
خاوری نژاد
ra.khavarinejad@gmail.com
9600319475328460044978
9600319475328460044978
No
Dept of Biology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
گروه زیستشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
Dariush
Norouzian
داریوش
نوروزیان
danorouzian@yahoo.com
9600319475328460044979
9600319475328460044979
No
Dept of Nanotechnology, New Technologies Research Group, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran
گروه نانو بیوتکنولوژی، گروه تحقیقات فناوریهای نوین، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران