Особенности экспрессии химерного гена антимикробного пептида лягушки и эндолизина бактериофага К в бактериях Esсherichia coli

  • Наталья Владимировна Совгир Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Сергей Георгиевич Голенченко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Владимир Антонович Прокулевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Исследовалось клонирование и изучались особенности экспрессии в клетках E. coli химерного гена, состоящего из генов антимикробного пептида лягушки (Rana esculenta L., 1758) эскулентина и эндолизина бактериофага К семейства Myoviridae. Разработаны праймеры для слияния генов эскулентина и эндолизина стафилококкового бактериофага К для получения химерного белка с гистидиновой меткой на С-конце. Гибридный ген клонирован в клетках бактерий E. coli и секвенирован. В результате индукции экспрессии гена установлено внутриклеточное накопление химерного белка эскулентин-С / эндолизин КHis, который синтезируется в клетках E. coli преимущественно в нерастворимой форме, однако часть белковых молекул остается растворимой и проявляет литическую активность против живых клеток Staphylococcus aureus. Области применения: биотехнология, молекулярная биология, фармацевтика.

Биографии авторов

Наталья Владимировна Совгир, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

ассистент кафедры микробиологии биологического факультета.

Сергей Георгиевич Голенченко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

научный сотрудник кафедры микробиологии биологического факультета.

Владимир Антонович Прокулевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

доктор биологических наук, профессор; заведующий кафедрой микробиологии биологического факультета.

Литература

  1. Anthony A. A., Adekunle C. F., Gulshan S., et al. Antibiotic resistant superbugs: assessment of the interrelationship of occurrence in clinical settings and environmental niches. Molecules. 2017. Vol. 22, No. 1. Р. 29–45.
  2. Cappiello F., Di Grazia A., Segev-Zarko L. A., et al. Esculentin-1a-derived peptides promote clearance of Pseudomonas aeruginosa Internalized in bronchial cells of cystic fibrosis patients and lung cell migration: biochemical properties and a plausible mode of action. Antimicrob. Agents Chemother. 2016. Vol. 60, No. 12. P. 7252–7262.
  3. Omardien S., Brul S., Zaat S. A. J. Antimicrobial activity of cationic antimicrobial peptides against gram-positives: current progress made in understanding the mode of action and the response of bacteria. Front. Cell Dev. Biol. 2016. Vol. 4, No. 111. P. 1–16.
  4. Ponti D., Mignogna G., Mangoni M. L., et al. Expression and activity of cyclic and linear analogues of esculentin-1, an antimicrobial peptide from amphibian skin. Eur. J. Biochem. 1999. Vol. 263, No. 3. P. 921–927.
  5. Sovgir N. V., Prokulevich V. A. Cloning and expression of antimicrobial peptide esculentin-1b gene (Rana esculenta) in Escherichia coli cells. Tr. BGU. Ser.: Fiziol., biokhim. i mol. osnovy funkts. biosist. 2011. Vol. 8 : in 2 parts. Part 1. P. 70–75 (in Russ.).
  6. Golenchenko S. G., Prokulevich V. A. Synthesis and expression of staphilococcal phage lysin gene in E. coli. Tr. BGU. Ser.: Fiziol., biokhim. i mol. osnovy funkts. biosist. 2012. Vol. 7, part 1. P. 199–204 (in Russ.).
  7. Horgan M., O’Flynn G., Garry J., et al. Phage Lysin LysK can be truncated to its chap domain and retain lytic activity against live antibiotic-resistant Staphylococci. Appl. Environ. Microbiol. 2009. Vol. 75, No. 3. P. 872–874.
  8. Studier F. W., Moffatt B. A. Use of bacteriophage T7 RNA polymerase to direct selective high-level expression of cloned genes. J. Mol. Biol. 1986. Vol. 189. P. 113–130.
  9. McPherson M. J., Moller S. G. PCR. Oxford, 2000. 10. OligoAnalyzer tool [Electronic resource]. URL: http://eu.idtdna.com/calc/analyzer (date of access: 15.02.2015).
  10. Maniatis T., Frich E., Sembruk Dzh. Metody geneticheskoi inzhenerii. Molekulyarnoe klonirovanie [Genetic engineering methods. Molecular cloning]. Moscow, 1984 (in Russ.).
  11. pET Manual system [Electronic resource]. 2005. URL: http://kirschner.med.harvard.edu/files/protocols/Novagen_petsystem. pdf/ (date of access: 02.06.2015) .
  12. Lysak V. V., Zheldakova R. A. Mikrobiologiya : metod. rekomendatsii k lab. zanyatiyam, kontrol’ samostoyat. raboty studentov [Microbiology : guidelines for laboratory work, control of student’s individual work]. Minsk, 2002 (in Russ.).
  13. Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970. Vol. 227. P. 680–685.
  14. ProtParam tool [Electronic resource]. Swiss Inst. Bioinform. 2014. URL: http://web.expasy.org/protparam/ (date of access: 17.02.2016) .
  15. Singh S. M., Panda A. K. Solubilization and refolding of bacterial inclusion body proteins. J. Biosci. Bioeng. 2005. Vol. 99. No. 4. Р. 303–310.
Опубликован
2017-12-03
Ключевые слова: антимикробные пептиды, эскулентин, эндолизин стафилококкового бактериофага К, антистафилококковая активность, КОЕ, фьюжн белок
Как цитировать
Совгир, Н. В., Голенченко, С. Г., & Прокулевич, В. А. (2017). Особенности экспрессии химерного гена антимикробного пептида лягушки и эндолизина бактериофага К в бактериях Esсherichia coli. Экспериментальная биология и биотехнология, 1, 62-70. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/2430
Выпуск
№ 1 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Генетика, микробиология и молекулярная биология

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).