کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5848349 1130154 2013 4 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Plants as a source of butyrylcholinesterase variants designed for enhanced cocaine hydrolase activity
ترجمه فارسی عنوان
گیاهان به عنوان منبع واریانت های بوتریل کولین استراز طراحی شده برای افزایش فعالیت هیدرولاز کوکائین
کلمات کلیدی
سوء مصرف مواد، اعتیاد، مهندسی پروتئین، بیوتکنولوژی گیاهی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2. مواد و روش ها

2.1 کلونینگ کدکنندگی بیان ژن های سنتزی گیاه با بیان بهینه شده 

واریانت های BChE و بیان آن ها در گیاهان

2.2 افزایش پری پارسیون واریانت های BChE و تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی

2.3 تست های آنزیمی

3. نتایج و بحث

شکل 1: بیان موقت واریانت های گیاهی هیدرولاز کوکائین BChE. سلول های Agrobacterium tumefaciens دارای ناقل های بازسازی شده ی TMV حاوی ژن های واریانت BChE نوترکیب (A) با استفاده از خلاء در گیاهان N. benthamiana کاملا غوطه ور شده (B1) یا تزریق برگی با سرنگ بدون سوزن به برگ ها (B2) فیلتر شدند. گیاهان 14-17 روز پس از فیلتر شدن وقتی که بیان به اوج خود می رسید، برداشت شدند (C). 

شکل 2. واریانت های BChE طراحی شده برای هیدرولیز کوکائین جمع آوری شده در طول زمان در گیاهان فیلتر شده با ناقل های TMV. چند (2 یا 3) نمونه مختلف برگ (2/0 گرم وزن تازه) از گیاهان مختلف در زمان های مشخص برداشت شد. سپس سطح پروتئین تعیین شده از نمونه 2/0 گرمی برگ، به منظور تعیین تجمع پروتئین تخمین زده شده در 1 کیلوگرم مواد برگ تازه استخراج شد. مقادیر میانگین پروتئین ± خطای معیار براساس آزمایشات فعالیت، همراه با آزمایشات ایمنی گیاهان فیلتر شده با ناقل های Magnicon که واریانت 2 (A)، واریانت 3 (B)، واریانت 4 (C) و واریانت 5 (D) را بیان می کنند، تعیین شد.

شکل 3 پری پارسیون های خالص شده ی ConA از واریانت 4 حل شده توسط SDS-PAGE و رنگ آمیزی شده توسط Coomassie (A) یا وسترن بلات (B). خطوط (+) و (-) نشان دهنده ی کنترل مثبت BChE نوع وحشی گیاهی و کنترل منفی Nicotiana benthamiana نوع وحشی است

 
ترجمه چکیده
اعتیاد به کوکائین به میلیون ها نفر از طریق عوارض فاجعه بار شخصی و اجتماعی، آسیب می رساند. کوکائین یکی از تقویت کننده ترین داروهای سوءاستفاده است و حتی در کسانی که توانبخشی را تجربه کرده و دوره های طولانی پرهیز را تجربه می کنند، در بیش از 80 درصد موارد احتمال عود وجود دارد. با این وجود هیچ درمان تایید شده ای توسط FDA برای کاهش احتمال عود بیماری در معتادان توابنخشی شده وجود ندارد. با این حال، مطالعات اخیر نشان داده است که یک گزینه امیدوارکننده، درمان با کمک آنزیم بوتیریل کولین استراز سرم ( BChE) است که می تواند (-)-کوکائین را قبل از اینکه ماده مخدر بتواند بر مراکز مربوطه در مغز یا سایر قسمت های بدن تاثیر بگذارد، به طور طبیعی از بین ببرد. این فعالیت آنزیم بوتیریل کولین استراز نوع وحشی (WT ) نسبتا کم است. این امر موجب طراحی واریانت های بوتیریل کولین استرازی می شود که به طور قابل توجهی باعث افزایش فعالیت علیه (-)-کوکائین می شود. یک روش امیدوارکننده برای تولید مقدار زیادی از این واریانت های هیدرولاز BChE هستند که ارزان قیمت و ایمن بوده و هیچ گونه نگرانی در مورد پاتوژن های انسان نداشته و عملکرد آن معادل آنزیم های مشتق شده از منابع دیگر است. در اینجا، در بیان موتانت های BChE هیدرولیزکننده ی کوکائین در Nicotiana benthamiana با استفاده از سیستم بیان موقت MagnICON همراه با ویروس و ارائه گزارش در مورد آنالیز اولیه بیوشیمیایی، این اصل اثبات شد که گیاهان می توانند پروتئین های BChE مهندسی شده با خواص مورد نظر را بیان کنند.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم محیط زیست بهداشت، سم شناسی و جهش زایی
پیش نمایش مقاله
گیاهان به عنوان منبع واریانت های بوتریل کولین استراز طراحی شده برای افزایش فعالیت هیدرولاز کوکائین
چکیده انگلیسی
Cocaine addiction affects millions of people with disastrous personal and social consequences. Cocaine is one of the most reinforcing of all drugs of abuse, and even those who undergo rehabilitation and experience long periods of abstinence have more than 80% chance of relapse. Yet there is no FDA-approved treatment to decrease the likelihood of relapse in rehabilitated addicts. Recent studies, however, have demonstrated a promising potential treatment option with the help of the serum enzyme butyrylcholinesterase (BChE), which is capable of breaking down naturally occurring (−)-cocaine before the drug can influence the reward centers of the brain or affect other areas of the body. This activity of wild-type (WT) BChE, however, is relatively low. This prompted the design of variants of BChE which exhibit significantly improved catalytic activity against (−)-cocaine. Plants are a promising means to produce large amounts of these cocaine hydrolase variants of BChE, cheaply, safely with no concerns regarding human pathogens and functionally equivalent to enzymes derived from other sources. Here, in expressing cocaine-hydrolyzing mutants of BChE in Nicotiana benthamiana using the MagnICON virus-assisted transient expression system, and in reporting their initial biochemical analysis, we provide proof-of-principle that plants can express engineered BChE proteins with desired properties.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemico-Biological Interactions - Volume 203, Issue 1, 25 March 2013, Pages 217-220
نویسندگان
, , , , , , ,