توالی یابی، کلون سازی و بیان ژن timp-4در سیستم پروکاریوتی

ماتریکس خارج سلولی (ecm)، بخش پویا و پیچیده ی همه ی بافت ها، به ویژه بافت پیوندی است و از کلاژن، انواع پروتئوگلیکان ها و گلیکوپروتئین ها تشکیل شده است. مهاجرت سلول ها در طول دوره ی تکوین و مورفوژنز، بهبود زخم ها، بازآرایی بافتی و امثال آن ها، همگی، نیازمند تخریب کنترل شده ی این ماتریکس است. تجزیه ی کنترل نشده ی ecm، ارتباط تنگاتنگی با انواع بیماری ها، از جمله، سرطان و بیماری های قلبی-عروقی دارد. سرین/ترئونین پروتئازها و ماتریکس متالوپروتئینازها (mmps) دو گروه آنزیمی مسئول تخریب ecm هستند و از این بین، mmpها از اهمیت بیشتری برخوردارند. بیان و فعالیت mmpها ، که در دسته ی پروتئازهای وابسته به روی قرار می گیرند، به شدت توسط مهارگرهای عمومی و اختصاصی کنترل می شود. مهارگرهای ویژه-بافتی mmpها (timps)، با اتصال غیرکوالان و در عین حال محکم به جایگاه فعال mmpها، آن ها را مهار می کنند و به این ترتیب، در تومورهای بدخیم، مانع متاستاز می شوند. تا کنون 4 عضو از این خانواده، در انسان شناسایی شده است. ژن timp-4، با 5 اگزون، رمزکننده ی یک پروتئین 224 اسیدآمینه ای غیرگلیکوزیله است و به صورت اختصاصی در قلب، مغز و بافت چربی بیان می شود. در این پژوهش، دمین عملکردی ژن timp-4 انسانی (حاوی اگزون های 4-1)، به روش soe-pcr تکثیر شده و در سیستم پروکاریوتی e.coli کلون و بیان آن با روش sds-page تأیید شد. موفقیت آمیز بودن soe-pcr این ژن را می توان به عنوان نقطه آغازی برای ایجاد جهش های انتخابی (site-directed mutagenesis) در آن، به منظور افزایش تمایل اتصالی به سوبستراهایش، و یا افزایش اختصاصیت اتصال به یک سوبسترای خاص در نظر گرفت و به این ترتیب، با افزایش فعالیت ضد توموری این پروتئین، آن را به عنوان داروی نوترکیب، برای بهبود برخی از سرطان ها، به ویژه سرطان پستان و سرطان پروستات، به کار گرفت.