@article { author = {Mahdavi, Saeed and Razeghi, Jafar and Pazhouhandeh, Maghsoud and Kianianmomeni, Arash and Movafeghi, Ali}, title = {The Production Optimization of Recombinant Cryptochrome DASH1 of Green Algae Volvox carteri in Escherichia coli: Investigation of Solubility and Binding to DNA}, journal = {Agricultural Biotechnology Journal}, volume = {10}, number = {4}, pages = {147-170}, year = {2019}, publisher = {Shahid Bahonar University of Kerman and Iranian Biotechnology Society}, issn = {2228-6705}, eissn = {2228-6500}, doi = {10.22103/jab.2019.2254}, abstract = {Objective Optogenetics, as a new scientific branch, uses the photoreceptors to conduct basic and applied research. Identification of the novel photoreceptors and their characteristics is a way to develop the optogenetics. Cryptochrome/Photolyase protein family DASH crypthochromes have DNA repair ability and play role in signaling pathways. Current research goal was the adequate production of the Volvox predicted DASH1 cryptochrome protein (VcCryDASH1) to use in spectroscopy studies as well as DNA repair assay.   Materials and methods First, the coding sequence of VcCryDASH1 was isolated from Volvox carteri cDNA library using the specific primers and cloned into pGEX-2TK expression vector. The recombinant protein production was analyzed using two different strains of E. coli under different incubation times, using IPTG to induce the protein expression and then its solubility was investigated by SDS-PAGE. DNA binding ability of the protein was studied by alignment method.   Results The appropriate production of the protein obtained in Rosetta strain at 32°C under more than 3 hours incubation. Approximately, 50 percent of the protein was insoluble under 1 and 3 hours incubations. VcCryDASH1 alignment analysis showed that there is high percentage of amino acids in this protein with DNA binding ability.   Conclusion These results revealed that under optimum conditions, VcCryDASH1 has dual solubility but our approach can produce the adequate quantity of the protein in the Rosetta. Also, because of having conserved amino acids, the protein can bind to DNA, nominating it as a possible resource to design the DNA- light mediator molecules in optogenetics.}, keywords = {DASH1 cryptochrome,Expression vector,Rosetta strain,Volvox carteri}, title_fa = {بهینه‌سازی تولید پروتئین نوترکیب کریپتوکروم DASH1 جلبک سبز Volvox carteri در باکتری Escherichia coli: بررسی حلالیت و اتصال به DNA}, abstract_fa = {هدف: اپتوژنتیک به عنوان یک شاخه علمی جدید، از فتورسپتورها به‌منظور اجرای تحقیقات پایه‌ای و کاربردی استفاده می‌کند. یکی از راه‌های توسعه اپتوژنتیک، شناسایی فتورسپتورهای جدید و تعیین خصوصیات آن‌هاست. کریپتوکروم‌های DASH متعلق به خانواده پروتئینی کریپتوکروم/فتولیاز، فتورسپتورهای دارای قابلیت ترمیم DNA بوده و در مسیرهای پیام‌رسانی علامت نقش دارند. هدف این تحقیق، تولید کافی پروتئین پیش‌گویی‌شده کریپتوکروم DASH1 ولوکس (VcCryDASH1)، برای استفاده در مطالعات طیف جذبی و نیز بررسی قابلیت ترمیم DNA می‌باشد. مواد و روش­ها: ابتدا توالی کدکننده پروتئین VcCryDASH1 با استفاده از آغازگرهای اختصاصی، از کتابخانه cDNA جلبک Volvox carteri جداسازی و در پلاسمید بیانی pGEX-2TK همسانه‌سازی شد. تولید پروتئین نوترکیب در دو سویه متفاوت باکتری E. coli و همچنین تحت تاثیر زمان‌های مختلف القاء با IPTG و همچنین میزان انحلال‌پذیری آن توسط روش SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی قابلیت اتصال به DNA در این پروتئین، با روش همردیف‌سازی انجام شد. نتایج: تولید کافی پروتئین، در سویه Rosetta، در °C32، و زمان القاء بیش از 3 ساعت بدست آمد. در زمان القاء 1 و 3 ساعت، نیمی از پروتئین به‌صورت نامحلول بود. همردیف‌سازی پروتئین VcCryDASH1 مشخص نمود که درصد بالایی از آمینواسیدهای متصل‌شونده به DNA، در این پروتئین حضور دارند. نتیجه‌گیری: این نتایج نشان می‌دهند که پروتئین VcCryDASH1 تحت شرایط بهینه‌، دارای قابلیت انحلال‌پذیری دوگانه بوده اما روش ما می‌تواند مقدار کافی آن را در باکتری E. coli سویه Rosetta تولید کند. همچنین بدلیل داشتن آمینواسیدهای حفاظت‌شده‌، این پروتئین دارای قابلت اتصال به DNA می‌باشد که آن را به‌عنوان یک منبع احتمالی جهت طراحی مولکول‌های میانجی نور-DNA در اپتوژنتیک معرفی می‌نماید.}, keywords_fa = {سویه Rosetta,کریپتوکروم DASH1,وکتوربیانی,Volvox carteri}, url = {https://jab.uk.ac.ir/article_2254.html}, eprint = {https://jab.uk.ac.ir/article_2254_56e00c91e7aa150f8632a1bda931abcf.pdf} }