การแสดงออกของเปปไทด์ LcI สายผสมจาก Bacillus amyloliquefaciens KKU14 และการทดสอบความสามารถในการยับยั้ง Burkholderia pseudomallei
คำสำคัญ:
Antimicrobial peptide; Recombinant LcI peptide; Bacillus amyloliquefaciens; Burkholderia pseudomalleiบทคัดย่อ
หลักการและวัตถุประสงค์: Burkholderia pseudomallei เป็นเชื้อก่อโรคเมลิออยด์ รักษาได้ด้วยยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตามพบการดื้อยาในเชื้อ B. pseudomallei หลายสายพันธุ์ ก่อนหน้านี้พบว่า Bacillus amyloliquefaciens KKU14 สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อ B. pseudomallei ได้ ผู้วิจัยจึงได้โคลนยีนสร้างสารต้านจุลชีพ LcI จาก B. amyloliquefaciens KKU14 และทดสอบการออกฤทธิ์ต้านเชื้อ B. pseudomallei สายพันธุ์ P37
วิธีการศึกษา: ค้นหาข้อมูลเปปไทด์ต้านจุลชีพของแบคทีเรีย B. amyloliquefaciens จากฐานข้อมูล GenPept (NCBI) ออกแบบไพรเมอร์และเพิ่มจำนวนยีนจาก B. amyloliquefaciens KKU14 ด้วยวิธี PCR โคลนยีนเข้า เวกเตอร์พาหะชนิดต่าง ๆ แสดงออกโปรตีน และทดสอบการต้านเชื้อ B. pseudomallei P37 ด้วยวิธี agar well diffusion และ in-gel overlay
ผลการศึกษา: สามารถโคลนยีน lcI ได้สำเร็จแต่พบการแสดงออกของเปปไทด์สายผสมเฉพาะในเวคเตอร์ pQE31 เท่านั้น เปปไทด์ที่แสดงออกมีขนาดประมาณ 10 กิโลตาลตัน อย่างไรก็ดีเปปไทด์สายผสมนี้ไม่สามารถยับยั้ง B. pseudomallei สายพันธุ์ P37
สรุป: ในเบื้องต้นเปปไทด์ LcI สายผสมจาก B. amyloliquefaciens KKU14 ไม่สามารถยับยั้ง B. pseudomallei สายพันธุ์ P37 ได้ อาจเกิดจากการพับตัวที่ไม่เหมาะสมของเอนไซม์สายผสม หรือเปปไทด์ที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อ B. pseudomallei อาจเป็นเปปไทด์ชนิดอื่น หรืออาจต้องใช้การทำงานร่วมกันของเปปไทด์หลายชนิด ซึ่งจำเป็นต้องมีการศึกษาต่อไป
เอกสารอ้างอิง
2. Suputtamongkol Y, Hall AJ, Dance DA, Chaowagul W, Rajchanuvong A, Smith MD, et al. The epidemiology of melioidosis in Ubon Ratchatani, northeast Thailand. Int J Epidemiol 1994; 23(5): 1082-90.
3. Limmathurotsakul D, Wongratanacheewin S, Teerawattanasook N, Wongsuvan G, Chaisuksant S, Chetchotisakd P, et al. Increasing incidence of human melioidosis in Northeast Thailand. Am J Trop Med Hyg 2010; 82(6): 1113-7.
4. Wiersinga WJ, Currie BJ, Peacock SJ. Melioidosis. N Engl J Med 2012; 367(11): 1035-44.
5. White NJ, Dance DA, Chaowagul W, Wattanagoon Y, Wuthiekanun V, Pitakwatchara N. Halving of mortality of severe melioidosis by ceftazidime. Lancet 1989; 2(8665): 697-701.
6. Potisap C, Khan AW, Boonmee A, Rodrigues JLM, Wongratanacheewin S, Sermswan RW. Burkholderia pseudimallei-absent soil bacterial community results in secondary metabolites that kill this pathogen. AMB Express 2018; 8: 136. doi: 10.1186/s13568-018-0663-7.
7. Liu J, Pan N, Chen Z. Purification and characterization of an antibacterial protein from Bacillus subtilis. Acta Microbiol Sin 1993; 33: 268-273.
8. Liu J, Pan N, Chen Z. The characterization of anti-rice bacterial blight polypeptide LCI. Rice Genet Newsl 1990; 7: 151-4.
9. Gong W, Wang J, Chen Z, Xia B, Lu G. Solution structure of LCI, a novel antimicrobial peptide from Bacillus subtilis. Biochemistry 2011; 50(18): 3621-7.
10. Klaenhammer TR. Genetics of bacteriocins produced by lactic acid bacteria. FEMS Microbiol Rev 1993; 12(1-3): 39-85.
11. Froger A, Hall JE. Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method. J Vis Exp 2007; 6: 253. doi: 10.3791/253.
12. Hames BD. Gel electrophoresis of proteins: A Practical Approach. 3rd ed: OUP Oxford; 1998.
13. Schagger H. Tricine-SDS-PAGE. Nat Protoc 2006; 1(1): 16-22.
14. Hu HQ, Li XS, He H. Characterization of an antimicrobial material from a newly isolated Bacillus amyloliquefaciens from mangrove for biocontrol of Capsicum bacterial wilt. Biol Control 2010; 54(3): 359-65.
15. Park WJ, You SH, Choi HA, Chu YJ, Kim GJ. Over-expression of recombinant proteins with N-terminal His-tag via subcellular uneven distribution in Escherichia coli. Acta Biochim Biophys Sin 2015; 47(7): 488-95.
16. Xu X, Jin F, Yu X, Ji S, Wang J, Cheng H, et al. Expression and purification of a recombinant antibacterial peptide, cecropin, from Escherichia coli. Protein Expr Purif 2007; 53(2): 293-301.
17. Xu Z, Zhong Z, Huang L, Peng L, Wang F, Cen P. High-level production of bioactive human beta-defensin-4 in Escherichia coli by soluble fusion expression. Appl Microbiol Biotechnol 2006; 72(3): 471-9.
18. Lai WS, Kan SC, Lin CC, Shieh CJ, Liu YC. Antibacterial peptide cecropinB2 production via various host and construct systems. Molecules 2016; 21(1): 103. doi: 10.3390/molecules21010103.
19. Ingham AB, Sproat KW, Tizard ML, Moore RJ. A versatile system for the expression of nonmodified bacteriocins in Escherichia coli. J Appl Microbiol 2005; 98(3): 676-83.
20. LaVallie ER, DiBlasio EA, Kovacic S, Grant KL, Schendel PF, McCoy JM. A thioredoxin gene fusion expression system that circumvents inclusion body formation in the E. coli cytoplasm. Biotechnology 1993; 11: 187-193.
