Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):19.
Розробка рекомбінантних білків та моноклональних антитіл
Трансгенні рослини як платформа для виробництва коліцин-подібних бактериоцинов
- Інститут клітинної біології та генної інженерії НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 148, Київ, Україна, 03143 - Всеукраїнський науковий інститут селекції
Вул. Васильківська, 32, Київ, Україна, 03022
Abstract
Передумови/Мета. Швидке поширення багатоліково-стійких патогенних бактерій активізувало пошук нових антимікробних агентів. Бактеріоцини, схожі на коліцини, — це антибактеріальні білки вузького спектру з потужною активністю проти клінічно значущих бактеріальних патогенів, що робить їх привабливими кандидатами для безпеки харчових продуктів і ветеринарного використання. Рослини стали дуже придатними хазяїнами для виробництва бактеріоцинів, схожих на коліцин, оскільки рекомбінантні антибактеріальні білки, що виробляються у рослинності, зберігають біологічну активність, не завдаючи суттєвого негативного впливу на ріст рослин. У цьому дослідженні ми представляємо розробку трансгенних рослин для виробництва рекомбінантного коліцину M і сальмоцину — двох бактеріоцинів, схожих на коліцин, з доведеною антибактеріальною активністю проти патогенних штамів Escherichia coli та Salmonella. Методи. Експресійні вектори для коліцину M та експресія етанол-індукованаго сальмоцину люб'язно надала компанія Nomad Bioscience GmbH. Експресійний вектор конститутивної експресії сальмоцину було зібрано за допомогою клонування Golden Gate. Накопичення рекомбінантних бактеріоцинів у трансгенних рослинах було підтверджено Western блот-аналізом. Антибактеріальна активність трансгенних рослинних екстрактів оцінювалася за допомогою тесту з накладанням м'якого агару. Результати. Стабільне накопичення біологічно активного коліцину M або сальмоцину було продемонстровано на трансгенних рослинах — тютюну, салату, моркві та кейлі. Отримані екстракти рослин ефективно пригнічували ріст патогенних E. coli та Salmonella enterica. Серед досліджених рослин і систем експресії конститутивна експресія у трансгенних тютюнових і салатних рослинах забезпечила найвищу антибактеріальну активність екстрактів рослин. Висновки. Наші результати показують, що трансгенні рослини є ефективною платформою для виробництва бактеріоцинів, подібних до коліцину. Виявлені комбінації систем експресії рослин-хазяїв слугують перспективною основою для масштабованого виробництва рекомбінантних антибактеріальних білків. Крім того, їстівні рослини є особливо привабливими платформами для виробництва, оскільки їхня біомаса дозволяє безпосередньо застосовувати їх у безпеці та харчуванні тварин без масштабного очищення білка на наступних етапах.
Keywords: коліцин M, сальмоцин, рекомбінантні білки, трансгенні рослини
Повний текст: (PDF, англійською)
