Infekcie a ochorenia spôsobené baktériami mali v minulosti na človeka letálny dopad. Objav penicilínu ako významného antibiotika zabezpečilo liečbu ochorení, avšak éra antibiotík so sebou prináša tiež aj negatívnu stránku. Nadmerné používanie antibiotík viedlo k vzniku rezistencie baktérií na antibiotiká. Objavujú sa kmene nesúce rezistenciu nie voči jednému, ale aj viacerým dostupným antibiotikám, na základe čoho sa označujú ako multirezistentné baktérie. Významní predstavitelia multirezistentných baktérií pochádzajú aj z rodu Pseudomonas. Ako sľubná alternatíva sa ukazuje využitie fágových lytických enzýmov, peptidoglykán-hydroláz (PGH). Tieto proteíny môžu i) byť asociované s viriónom a ich úlohou je degradácia bunkovej steny pre injekciu fágovej DNA do bakteriálnej bunky, alebo ii) ako endolyzíny umožňujú uvoľnenie nových zrelých fágových častíc destabilizáciou peptidoglykánovej vrsty baktariálnej bunky na konci lytického cyklu.

Dva gény kódujúce peptidoglykán-hydrolázy bakteriofágov TC6 a PAK_P4 boli vybrané pre experimentálne overenie ich funkcie na základe uskutočnených in silico analýz PGH pseudomonádových fágov (Šťastná, 2019). Vytipované gény boli komerčne syntetizované (Gene Universal Inc., Newark, USA) a dodané ako súčasť vektora pET21a(+). Heterologická expresia génov kódujúcich lytické enzýmy sa úspešne uskutočnila v expresnom kmeni E.coli BL21(DE3)pLysS, v ktorom sa potvrdila nadprodukcia rekombinantných proteínov LysTC6 a LysPAK_P4 v solubilnej forme. Úspešnosť expresie, overenie prítomnosti proteínov vo frakcii obsahujúcej solubilné proteíny ako aj úspešnosť purifikácie pomocou afinitnej chromatografie na imobilizovaných iónoch kovu bola potvrdená analýzou vzoriek pomocou elektroforézy v polyakrylamidovom géli v prítomnosti dodecylsíranu sodného.

Získané proteíny sú pripravené pre testovanie ich i) schopnosti degradovať peptidoglykán a ii) antibakteriálnej aktivity. Výsledky možno ďalej aplikovať pri vytvorení enzybiotika účinného voči druhom z rodu Pseudomonas ako aj iným gramnegatívnym baktériám.

Poďakovanie: Výskum bol finančne podporený projektom APVV-16-0173.

Šťastná L. (2019) Peptidoglykán-hydrolázy bakteriofágov infikujúcich pseudomonády (Diplomová práca) – Univerzita sv. Cyrila a Metoda v Trnave, Fakulta prírodných vied, Katedra biológie. 83 s.