دوره 20، شماره 5 - ( دو ماهنامه طب جنوب 1396 )
جلد 20 شماره 5 صفحات 491-481 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hosseini S, Zolgharnine H, Bargahi A, Khaledi H, Salamat N, Archangi B. Purification of Bysal Mussel (Modiolus sp. PG) Adhesive Protein fp-2 from Nortern Seashore of Persian Gulf. Iran South Med J 2017; 20 (5) :481-491
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-900-fa.html
URL: http://ismj.bpums.ac.ir/article-1-900-fa.html
حسینی صبا، ذوالقرنین حسین، بارگاهی افشار، خالدی هدی، سلامات نگین، ارچنگی بیتا. تخلیص پروتئین چسبنده fp-2 صدف دریایی بیسال‌دار (Modiolus sp. PG) از منشاء ساحل شمالی خلیجفارس. مجله طب جنوب. 1396; 20 (5) :481-491
صبا حسینی1 
، حسین ذوالقرنین*2 ، افشار بارگاهی3 ، هدی خالدی1 ، نگین سلامات1 ، بیتا ارچنگی1
، حسین ذوالقرنین*2 ، افشار بارگاهی3 ، هدی خالدی1 ، نگین سلامات1 ، بیتا ارچنگی1
1- گروه بیولوژی دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران
2- گروه بیولوژی دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران ،Zolgharnine@yahoo.com
3- مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی خلیجفارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیجفارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
2- گروه بیولوژی دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران ،
3- مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی خلیجفارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیجفارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران
چکیده: (7077 مشاهده)
زمینه: دو کفه‌ای‌های ماسل، پروتئینهای چسبناکی تولید نموده که امکان اتصال موجود به سطوح در محیطهای آبی را فراهم میکنند. خواص ویژه نظیر چسبندگی، مقاومت و سازگاری زیستی، کاربرد این پروتئین‌ها را در مهندسی پزشکی و دندان‌پزشکی و ساخت چسبهای بیولوژیک مطرح نموده است.
مواد و روش‌ها: با توجه به شاخصهای مورفولوژیکی و توالی ژن COI دوکفه‌ای ماسل (Modiolus sp. PG) از منشاء خلیجفارس نمونهگیری شد. به منظور تأئید حضور غدههای پلیفنلی مولد مواد پروتئین چسبنده، از بافت پای صدف مقاطع بافتی تهیه شد. سپس پروتئین fp-2 توسط روش‌های کروماتوگرافی تعویض یون با گرادیان نمک و pH و همچنین کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون خالص‌سازی گردید. جهت اثبات وجود پروتئین‌ها در هر فراکشن از تست Arnow و رنگ‌آمیزی اختصاصی NBT استفاده گردید. جهت تشخیص خلوص پروتئین در هر مرحله از تخلیص از الکتروفورز SDS-PAGE استفاده شد. پیکهای کروماتوگرام دارای پاسخ مثبت نسبت به NBT پس از تغلیظ و الکتروفورز (به روش اسید- اوره) آنگاه به کاغذ نیتروسلولز بلات و توسط رنگ‌آمیزی NBT تأیید گردید.
یافته‌ها: مشخصات گونهشناسی و ریختشناسی صدف بررسی و با کلیدهای شناسایی FAO و کتاب نرمتنان سواحل خلیجفارس ایران تطبیق گردید. نمونه مورد مطالعه متعلق به خانواده Mytilidae و از جنس Modiolus بود. توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی حاصل به ترتیب با شمارههای AB972412.1 و BAP16437.1 در بانک اطلاعاتی NCBI ثبت گردید. همچنین وزن مولکولی پروتئین fp-2 تقریباً معادل 45 کیلو دالتون بود.
نتیجه‌گیری: این تحقیق منجر به شناسایی مورفولوژیکی و ژنتیکی صدف دوکفه‌ای خلیج فارس (Modiolus sp. PG ) و تخلیص پروتئین چسبنده fp-2 گردید.
مواد و روش‌ها: با توجه به شاخصهای مورفولوژیکی و توالی ژن COI دوکفه‌ای ماسل (Modiolus sp. PG) از منشاء خلیجفارس نمونهگیری شد. به منظور تأئید حضور غدههای پلیفنلی مولد مواد پروتئین چسبنده، از بافت پای صدف مقاطع بافتی تهیه شد. سپس پروتئین fp-2 توسط روش‌های کروماتوگرافی تعویض یون با گرادیان نمک و pH و همچنین کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون خالص‌سازی گردید. جهت اثبات وجود پروتئین‌ها در هر فراکشن از تست Arnow و رنگ‌آمیزی اختصاصی NBT استفاده گردید. جهت تشخیص خلوص پروتئین در هر مرحله از تخلیص از الکتروفورز SDS-PAGE استفاده شد. پیکهای کروماتوگرام دارای پاسخ مثبت نسبت به NBT پس از تغلیظ و الکتروفورز (به روش اسید- اوره) آنگاه به کاغذ نیتروسلولز بلات و توسط رنگ‌آمیزی NBT تأیید گردید.
یافته‌ها: مشخصات گونهشناسی و ریختشناسی صدف بررسی و با کلیدهای شناسایی FAO و کتاب نرمتنان سواحل خلیجفارس ایران تطبیق گردید. نمونه مورد مطالعه متعلق به خانواده Mytilidae و از جنس Modiolus بود. توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی حاصل به ترتیب با شمارههای AB972412.1 و BAP16437.1 در بانک اطلاعاتی NCBI ثبت گردید. همچنین وزن مولکولی پروتئین fp-2 تقریباً معادل 45 کیلو دالتون بود.
نتیجه‌گیری: این تحقیق منجر به شناسایی مورفولوژیکی و ژنتیکی صدف دوکفه‌ای خلیج فارس (Modiolus sp. PG ) و تخلیص پروتئین چسبنده fp-2 گردید.
پژوهشی: پژوهشي |
موضوع مقاله:
اختلالات سیستمیک- متابولیکی
دریافت: 1395/10/9 | پذیرش: 1396/1/30 | انتشار: 1396/8/22
دریافت: 1395/10/9 | پذیرش: 1396/1/30 | انتشار: 1396/8/22
فهرست منابع
1. Tsang PH, Li G, Brun YV, et al. Adhesion of single bacterial cell in micronewton range. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103(15): 5764-8. [DOI:10.1073/pnas.0601705103]
2. Vollrath F. Strength and structure of spiders' silks. J Biotechnol 2000; 74(2): 67-83. [DOI:10.1016/S1389-0352(00)00006-4]
3. Stewart RJ, Weaver JC, Morse DE, et al. The tube cement of Pharamatopoma californica: a solid foam. J Exp Biol 2004; 207(Pt 26): 4727-34. [DOI:10.1242/jeb.01330]
4. DeMoor S, Waite JH, Jangoux M, et al. Characterization of the adhesive from cuvierian tubules of the sea cucumber holothuria forskali (echinodermata, holothuroidea). Mar Biotechnol (NY) 2003; 5(1): 45-57. [DOI:10.1007/s10126-002-0049-2]
5. Kamino K, Inoue K, Maruyama T, et al. Barnacles cement proteins. Importance of disulfide bonds in their insolubility. J Biol Chem 2000; 275(35): 27360-5. [DOI:10.1074/jbc.M910363199]
6. Silva SS, Mano JF, Reis RL. Potential applications of natural origin polymer-based systems in soft tissue regeneration. Crit Rev Biotechnol 2010; 30(3):200-21. [DOI:10.3109/07388551.2010.505561]
7. Heim M, Römer L, Scheibel T. Hierarchical structures made of proteins. The complex architecture of spider webs and their constituent silk proteins. Chem Soc Rev 2010; 39(1): 156-64. [DOI:10.1039/B813273A]
8. Lee BP, Messersmith PB, Israelachvili JN, et al. Mussel-inspired adhesives and coatings. Annu Rev Mater Res 2011; 41: 99-132. [DOI:10.1146/annurev-matsci-062910-100429]
9. Strausberg RL, Link RP. Protein-based medical adhesives. Trends Biotechnol 1990; 8(2): 53-7. [DOI:10.1016/0167-7799(90)90134-J]
10. Cranford SW, Tarakanova A, Pugno NM, et al. Nonlinear material behaviour of spider silk yields robust webs. Nature 2012; 482(7383): 72-6. [DOI:10.1038/nature10739]
11. Z, Cranford S, Ackbarow T, et al. Robustness-strength performance of hierarchical alpha-helical protein filaments. Int J Appl Mech 2009; 1(1): 85-112. [DOI:10.1142/S1758825109000058]
12. Sen D, Buehler MJ. Structural hierarchies define toughness and defect-tolerance despite simple and mechanically inferior brittle building blocks. Sci Rep 2011; 1: 35. [DOI:10.1038/srep00035]
13. Waite JH. The DOPA ephemera: a recurrent motif in invertebrates. Biol Bull 1992; 183(1): 178-84. [DOI:10.2307/1542421]
14. Qin Z, Buehler MJ. Impact tolerance in mussel thread networks by heterogeneous material distribution. Nat Commun 2013; 4: 2187. [DOI:10.1038/ncomms3187]
15. Deming TJ. Mussel byssus and biomolecular materials. Curr Opin Chem Biol 1999; 3(1): 100-5. [DOI:10.1016/S1367-5931(99)80018-0]
16. DS, Gim Y, Yoo HJ, et al. Practical recombinant hybrid mussel bioadhesive fp-151. Biomaterials 2007; 28(24): 3560-8. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2007.04.039]
17. Lim S, Choi YS, Kang DG, et al. The adhesive properties of coacervated recombinant hybrid mussel adhesive proteins. Biomaterials 2010; 31(13): 3715-22. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2010.01.063]
18. Murphy JL, Vollenweider L, Xu F, et al. Adhesive performance of biomimetic adhesive-coated biologic scaffolds. Biomacromolecules 2010; 11(11): 2976-84. [DOI:10.1021/bm1007794]
19. Waite JH. Evidence for a repeating 3, 4-dihydroxyphenylalanin-contaning and hydroxyproline-containing decapeptide in the adhesive protein of the mussel Mytilus edulis. J Biol Chem 1983; 258(5): 2911-5.
20. Silverman HG, Roberto FF. Understanding marine mussel adhesion. Mar Biotechnol (NY) 2007; 9(6): 661-81. [DOI:10.1007/s10126-007-9053-x]
21. Lawlor EP. Discover Nature at the Seashore: Things to know and things to do. Mechanicsburg, Pennsylvania: Stackpole Book; 1992.
22. Ragnarsson SA, Burgos JM. Separating the effects of a habitat modifier, Modiolus modiolus and substrate properties on the associated megafauna. Journal of Sea Research 2012; 72: 55–63. [DOI:10.1016/j.seares.2012.05.011]
23. Danner EW, Kan Y, Hammer MU, et al. Adhesion of mussel foot protein Mefp-5 to mica: an underwater superglue. Biochemistry 2012; 51(33): 6511-8. [DOI:10.1021/bi3002538]
24. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 1976; 72: 248-54. [DOI:10.1016/0003-2697(76)90527-3]
25. Ninan L, Monahan J, Storshine RL, et al. Adhesive strength of marine mussel extracts of porcine skin. Biomaterial 2003; 24(22): 4091-9. [DOI:10.1016/S0142-9612(03)00257-6]
26. Arnow LE. Colorimetric determination of the components of 3, 4 dihydroxyphenylalanine tyrosine mixtures. J Biol Chem 1937; 118(2): 531-7.
27. Paz MA, Flückiger R, Boak A, et al. Specific detection of quinoproteins by redox-cycling staining. J Biol Chem 1991; 266(2): 689-92.
28. Zhao H, Waite JH. Linking adhesive and structural proteins in the attachment plaque of Mytilus californianus. J Biol Chem 2006; 281(36): 26150-8. [DOI:10.1074/jbc.M604357200]
29. Zhao H, Waite JH. Proteins in load-bearing junctions: The histidine-rich metal-binding protein of mussel byssal. Biochemistry 2006; 45(47):14223-31. [DOI:10.1021/bi061677n]
30. Walker JM. p The Protein Protocols Handbook. Humana Press, a Part of Springer Science. 1985.
31. Brazee, SL, Carrington E, Interspecific comparison of the mechanical properties of mussel byssus. Biological Bulletin. 2006; 211, 263–274 [DOI:10.2307/4134548]
32. Hwang DS, Sim SB, Cha HJ. Cell adhesion biomaterial based on mussel adhesive protein fused with RGD peptide. Biomaterials 2007; 28(28):4039-46. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2007.05.028]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
