Izolácia ľudského antimikrobiálneho peptidu LL-37 z transgénneho jačmeňa

Alžbeta MICHALATOVÁ

Bachelor's thesis

Isolation of human antimicrobial peptide LL-37 from transgenic barley

Anotácia:

Nekontrolovateľne narastajúce podávanie konvenčných antibiotík viedlo k vzniku rezistencie mikroorganizmov voči nim a podnietilo hľadanie ich nových potenciálných alternatív, ktorými môžu byť okrem iného i antimikrobiálne peptidy. LL-37 je jediným ľudským antimikrobiálnym peptidom z rodiny katelicidínov, ktorý vykazuje širokospektrálnu antimikrobiálnu aktivitu voči grampozitívnym a gramnegatívnym baktériám, vírusom či hubovým organizmom. Táto práca sa zaoberá izoláciou LL-37 fúzovaného s maltózu viažúcim proteínom (MBP_rhLL-37) z transgénného jačmeňa Hordeum vulgare, kultivar Golden Promise. Za týmto účelom bol optimalizovaný spôsob extrakcie a purifikácie MBP_rhLL-37 z lyofilizovaného prášku zŕn jačmeňa v štádiu neskorej mliečnej zrelosti zŕn. Efektivita a výťažnosť zvolených metód prečistenia (afinitná chromatografia a precipitácia proteínov v prítomnosti vysokej koncentrácie soli) bola vyhodnotená pomocou elektroforetickej separácie v polyakrylamidovom géli a následnou imunodetekciou za použitia špecifickej primárnej protilátky voči LL-37. Na základe získaných dát je možné za najvhodnejšiu metódu purifikácie považovať precipitáciu proteínov síranom amónnym.

Abstract:

Uncontrollably increasing usage of conventional antibiotics led to the emergence of microbial resistance to them and caused search for their new potential alternatives, which can be, among others, also antimicrobial peptides. LL-37 is the only human antimicrobial peptide from the cathelicidin family that exhibits broad-spectrum antimicrobial activity against gram-positive and gram-negative bacteria, viruses, and fungal organisms. This work deals with the isolation of LL-37 fused to maltose binding protein (MBP_rhLL-37) from transgenic barley Hordeum vulgare, cultivar Golden Promise. For this purpose, the method of extraction and purification of MBP_rhLL-37 from the lyophilized powder of barley grains at the stage of late milk maturity of the grains was optimized. The efficiency and yield of the selected purification methods (affinity chromatography and precipitation of proteins in the presence of a high concentration of salt) was evaluated using electrophoretic separation in polyacrylamide gel and subsequent immunodetection using a specific primary antibody against LL-37. Based on the obtained data, it is possible to consider precipitation of proteins with ammonium sulfate as the most effective method of purification.

Kľúčové slová

antimikrobiálne peptidy, imunodetekcia, LL-37, purifikácia, transgénny jačmeň

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: RNDr. Lenka Dzurová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biology / Molecular and Cell Biology