Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):19.
Розробка рекомбінантних білків та моноклональних антитіл
Трансгенні рослини як платформа для виробництва коліцин-подібних бактериоцинов
1Щербак Н. Л., 1, 2Дзуг М. С., 1, 2Парій М. Ф., 1Рудас В. А., 1Овчаренко О. О., 1Кучук М. В.
  1. Інститут клітинної біології та генної інженерії НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 148, Київ, Україна, 03143
  2. 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