TẠP CHÍ SINH HỌC 2014, 36(1se): 120-125 120 NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN MỨC Ộ BIỂU HIỆN CỦA KHÁNG NGUYÊN BÁM DÍNH K88 TÁI TỔ HỢP PHÂN LẬP TỪ Escherichia coli MANG ỘC TỐ ƯỜNG RUỘT CỦA LỢN CON CAI SỮA Nguyễn Hoàng Lộc 1* , Nguyễn Thị Khánh Qunh 3 , Hoàng Tấn Quảng 2 , Trần Thúy Lan 2 , Lê Mỹ Tiểu Ngọc 2 , inh Thị Bích Lân 2 , Phùng Thng Long 4 1 Trường đại học Khoa học, ại học Huế, *nhloc@hueuni.edu.vn 2 Viện Công nghệ sinh học, ại học Huế 3 Sở Khoa học và Công nghệ Thừa Thiên - Huế 4 Trường đại học Nông Lâm, ại học Huế TÓM TẮT: Kháng nguyên bám dính là các yếu tố gây độc quan trọng của các chủng E. coli gây bệnh đường ruột (ETEC), từ đó mà vi khuẩn có khả nng xâm nhiễm vào ruột non của vật chủ. K88 (F4) là kháng nguyên bám dính đầu tiên được phát hiện trong các chủng ETEC phân lập từ lợn và là kháng nguyên bám dính phổ biến nhất ở các chủng E. coli gây bệnh tiêu chảy trên lợn con sau cai sữa. Chúng tôi đã tạo dòng và biểu hiện thành công gen faeG mã hóa kháng nguyên bám dính K88-1NT trong vi khuẩn E. coli BL21 (DE3). Kết quả tối ưu hóa các điều kiện sản xuất kháng nguyên tái tổ hợp K88-1NT cho thấy chúng được sản xuất mạnh nhất sau 6 giờ cảm ứng bằng lactose 0,1%, mật độ tế bào (OD 600 ) đạt 0,5 ở 35 o C. Môi trường cảm ứng bao gồm Na 2 HPO 4 .12H 2 O 1%, KH 2 PO 4 0,3%, NaCl 0,05%, (NH 4 ) 2 SO 4 1%, MgSO 4 .7H 2 O 0,2%, glucose 1,5%, tryptone 1%, và dịch chiết nấm men 1%. Sản phẩm K88-1NT tinh sạch bằng sắc ký ái lực Ni 2+ có khối lượng phân tử khoảng 31 kDa. Từ khóa: Escherichia coli, độc tố đường ruột, kháng nguyên bám dính, lợn con cai sữa. MỞ ẦU Kháng nguyên bám dính là các yếu tố gây độc quan trọng của các chủng E. coli gây bệnh đường ruột, nhờ các yếu tố bám dính có trên bề mặt như K88, K99, 987P, F17, F18 và F41, vi khuẩn E. coli mới có khả nng bám và xâm nhiễm vào ruột non của vật chủ để gây bệnh [13]. Hầu hết các bộ phận bám dính đều được tìm thấy trên các vi khuẩn đường ruột và được gọi là fimbriae. Fimbriae là những cấu trúc liên kết có tính đa phân tử, khả nng miễn dịch cao và có khả nng liên kết với các thụ thể đặc hiệu [14]. Sau khi phát hiện ra kháng nguyên K88 (F4) lần đầu tiên vào nm 1976, đã có nhiều công trình nghiên cứu đặc điểm và vai trò của yếu tố này trong quá trình xâm nhiễm của vi khuẩn gây bệnh [12]. Thiry et al. (1989) [16] đã tạo dòng các trình tự DNA mã hóa kháng nguyên F4 và phân tích sự biểu hiện của pili này trong các plasmid pBR322, pACYC184. Nghiên cứu của Van den Broeck et al. (2000) [17] cho thấy, F4 fimbriae được mã hóa bởi một nhóm 10 gen có chức nng riêng biệt, được ký hiệu tương ứng từ faeA-faeJ; trong đó, faeG là tiểu đơn vị chính. Verdonck (2004) [18] đã phân lập gen mã hóa faeG, tạo dòng trong vector pET30Ek-LIC và biểu hiện với đuôi tận cùng His- và S-tag trong tế bào chất của E. coli BL21(DE3). FaeG tái tổ hợp có hoạt tính sinh học giúp lợn con chống lại sự xâm nhiễm của ETEC. Chúng tôi đã tạo dòng và biểu hiện thành công các kháng nguyên bám dính F4 (K88- 1NT) tái tổ hợp trong tế bào E. coli BL21 (DE3) [8]. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả tối ưu biểu hiện của kháng nguyên này ở quy mô phòng thí nghiệm. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu sử dụng là chủng E. coli BL21(DE3) tái tổ hợp mang gen faeG-1NT [8]. Nuôi cấy vi khuẩn Nuôi cấy vi khuẩn E. coli tái tổ hợp trong bình tam giác loại 250 mL chứa 50 mL môi trường dinh dưỡng (pH 7) ở 37 o C, tốc độ lắc 200 vòng/phút và tỷ lệ cấy giống là 0,1%. Cảm ứng biểu hiện kháng nguyên K88-1NT được thm dò khi quá trình nuôi cấy đạt OD 600 = 0,5- 4,0, nhiệt độ cảm ứng từ 20-37 o C với IPTG 0,5