Nghiên cứu biểu hiện và thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của lysin tái tổ hợp từ phage Staphylococcus aureus

Trước thực trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn ngày càng gia tăng, việc sử dụng lysin bên cạnh liệu pháp thực khuẩn thể (phage therapy) để phòng và điều trị bệnh do vi khuẩn gây ra đang thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học trên toàn thế giới. Lysin hay còn được gọi là endolysin là enzyme thủy phân thuộc họ mureolytic enzyme có trong phage, có tác dụng ly giải thành tế bào vi khuẩn, giải phóng các phage con bằng phân cắt lớp peptidoglycan và cuối cùng giết chết vi khuẩn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu biểu hiện và thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của lysin tái tổ hợp từ phage Staphylococcus aureusTạp chí Công nghệ Sinh học 16(2): 345-351, 2018NGHIÊN CỨU BIỂU HIỆN VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦALYSIN TÁI TỔ HỢP TỪ PHAGE STAPHYLOCOCCUS AUREUSBùi Thị Thùy Dương1, Nguyễn Đình Duy1, Đinh Duy Kháng1, Nguyễn Huy Thuần2, Nguyễn MinhHường1, Đồng Văn Quyền1,*1 Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn Khoa học và Công nghệ Việt Nam2 Trường Đại học Duy Tân* Người chịu trách nhiệm liên lạc. E-mail: dvquyen@ibt.ac.vn Ngày nhận bài: 10.7.2017 Ngày nhận đăng: 02.4.2018 TÓM TẮT Việc phát minh ra kháng sinh được xem là bước tiến vượt bậc của nền y học thế giới vào đầu thế kỷ 20. Trong sáu thập kỷ qua, thần dược này đã đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm gánh nặng toàn cầu về các bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, trải qua thời gian, cùng với việc lạm dụng kháng sinh đã làm xuất hiện nhiều vi khuẩn kháng kháng sinh. Trước thực trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn ngày càng gia tăng, việc sử dụng lysin bên cạnh liệu pháp thực khuẩn thể (phage therapy) để phòng và điều trị bệnh do vi khuẩn gây ra đang thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học trên toàn thế giới. Lysin hay còn được gọi là endolysin là enzyme thủy phân thuộc họ mureolytic enzyme có trong phage, có tác dụng ly giải thành tế bào vi khuẩn, giải phóng các phage con bằng phân cắt lớp peptidoglycan và cuối cùng giết chết vi khuẩn. Trong nghiên cứu này chúng tôi đã tách dòng và biểu hiện lysin K (LysK) được phân lập từ phage vi khuẩn tụ cầu vàng (Staphylococus aureus) trong vi khuẩn E. coli đồng thời đánh giá hoạt tính diệt S. aureus của lysin tái tổ hợp trên chủng vi khuẩn chị thị S. aureus 816. LysK được thiết kế trong vector biểu hiện pET32a(+) và cảm ứng biểu hiện ở nồng độ 0,5 mM IPTG, nhiệt độ 25oC, thu mẫu sau 6 giờ cảm ứng. LysK tái tổ được tinh sạch bằng cột sắc ký ái lực ProBond Nickel-Chelating Resin theo phương pháp tự nhiên. Kết quả thử nghiệm bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch cho thấy LysK tái tổ hợp có hoạt tính diệt S. aureus cao. Nghiên cứu này mở ra triển vọng sử dụng LysK tái tổ hợp nhằm thay thể hoặc bổ trợ kháng sinh trong điều trị S. aureus ở Việt Nam. Từ khóa: Lysin tái tổ hợp, lysK, S. aureus, kháng kháng sinh, liệu pháp phageĐẶT VẤN ĐỀ rộng rãi bất cứ nơi đâu tìm thấy vi khuẩn; ước tính có tới 1030 phage gấp 10 lần vi khuẩn và có khả năng Staphylococus aureus (tụ cầu vàng) là vi khuẩn xâm nhiễm 108 loài vi khuẩn (Dabrowska et al., 2005).Gram dương có khả năng gây viêm, ngộ độc thực Phage là một loại virus của vi khuẩn và có khả năngphẩm và hội chứng sốc độc với tỷ lệ tử vong cao trên giết tới 50% vi khuẩn được sản sinh mỗi ngày. Chúngcả người và động vật. Nhiễm khuẩn tụ cầu có thể sống kí sinh trong tế bào vi khuẩn và chỉ tác độngđược chữa trị bằng kháng sinh bình thường, nhưng chọn lọc lên một loài vi khuẩn đặc trưng. Trong chunhiều trường hợp vi khuẩn trở lên kháng thuốc, nhiễm trình sống của mình để giải phóng phage trưởngvào các cơ quan nội tạng gây tử vong và những di thành, phage có hệ thống enzyme phân giải thành tếchứng nặng nề khác. Đặc biệt tình trạng kháng bào vi khuẩn một cách nhanh, đặc hiệu mà không làmmethicillin và vancomycin của S. aureus đang trở ảnh hưởng tới các loài sinh vật khác gọi là lysin. Tráithành mối quan tâm lớn trên toàn thế giới. Khả năng ngược với kháng sinh có thể điều trị nhiều loại bệnhkháng kháng sinh của chủng vi khuẩn này có thể tăng gây nên bởi nhiều loài vi khuẩn, lysin có phổ vật chủlên 1000 lần. Thực khuẩn thể được phát hiện lần đầu hẹp, đặc hiệu loài do đó chỉ đặc hiệu với một loạitiên năm 1915 bởi William Twort và năm 1917 Felix bệnh gây bởi một loại vi khuẩn, vì vậy không tác độngdHerelle phát hiện ra khả năng giết vi khuẩn của đến những vi sinh vật có lợi khác. Lysin được tách rachúng. Qua hàng nghìn năm tiến hóa, thực khuẩn thể từ phage của vi khuẩn chủ sẽ có hoạt tính kháng lạitồn tại và tiến hóa song song với vi khuẩn, phân bố chính vi khuẩn đó (Loeffler et al., 2001; Daniel et al., 345 Bùi Thị Thùy Dương et al.2010). Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng lysin có khả năng aureus bằng phương pháp PCR, sử dụng cặp mồi đặcbám và cắt thành tế bào ngay khi tiếp xúc vì vậy chỉ hiệu LysK-F, LysK-R. Sản phẩm PCR gen lysK saucần ...