Konstruksi Gen dan Ekspresi Protein Merozoite surface protein-1 (MSP-119) di Lactococcus lactis

Abstract

Merozoite surface protein-1 (MSP-119) adalah calon antigen untuk vaksin malaria. Protein 19 kDa MSP-119 merupakan target antibodi monoklonal yang dapat menghambat invasi eritrosit secara in vitro. Gen yang digunakan pada penelitian ini adalah gen sintetik usp45-MSP- 119 yang berasal dari hasil optimasi kodon yang dimasukkan ke dalam vektor kloning pMAT. Gen penyandi peptida sinyal Usp45 (SPusp45) dan gen MSP-119 (usp45-MSP-119) dikeluarkan dari pMAT-usp45-MSP-119 dengan enzim restriksi endonuklease dan berhasil dimasukkan ke dalam vektor ekspresi pNZ8148 sehingga menjadi pNZ8148-usp45-MSP-119 dengan ukuran total 3538 bp. Plasmid rekombinan pNZ8148-usp45-MSP-119 telah berhasil dimasukkan ke dalam Lactococcus lactis. Protein MSP-119 telah berhasil diekspresikan dalam Lactococcus lactis dan disekresikan ke luar sel. Protein yang terdapat di luar sel dipresipitasi dengan ammonium sulfat 45% dan dimurnikan dengan menggunakan kromatografi filtrasi gel Sephadex-G50 dan dianalisis dengan analisis SDS-PAGE dan hibridasi dot blot dan dikuantifikasi dengan spektrofotometer dan kit bicinchoninic acid (BCA) menggunakan standar protein bovine serum albumin (BSA). Analisis SDS-PAGE terhadap protein MSP-119 menunjukkan bahwa berat molekul MSP-119 adalah sekitar 10.45 kDa yang hanya disintesis oleh L. lactis yang mengandung plasmid pNZ8148-usp45-MSP-119 baik yang diinduksi maupun yang tidak diinduksi dengan nisin, sedangkan L. lactis yang hanya mengandung plasmid pNZ8148 tanpa sisipan gen usp45-MSP-119 tidak menghasilkan protein yang berukuran 10.45 kDa. Hasil ini dikonfirmasi dengan hibridisasi dot blot bahwa hibridisasi antara protein yang dihasilkan oleh L. lactis yang mengandung plasmid pNZ8148-usp45-MSP-119 yang diinduksi maupun yang tidak diinduksi dengan nisin dengan antibodi monoklonal anti MSP-1 menghasilkan signal hibridisasi sedangkan protein yang dihasilkan oleh L. lactis yang mengandung pNZ8148 tanpa gen sisipan MSP-1 tidak memberikan signal hibridisasi. Kuantifikasi terhadap protein total menunjukkan bahwa penambahan nisin 10 ng/mL ke dalam media tumbuh dapat meningkatkan produksi protein. Kuantifikasi dengan metode BCA menunjukkan bahwa produksi protein total tertinggi terjadi pada L. lactis yang mengandung plasmid pNZ8148-usp45-MSP- 119 dengan penambahan nisin 10 ng/mL, disusul dengan L. lactis yang mengandung plasmid pNZ8148-usp45-MSP-119 tanpa penambahan nisin, dan yang terendah adalah L. lactis yang tidak membawa gen MSP-119.