Ekspresi dan Purifikasi Protein Inti Virus Hepatitis B (HBcAg) pada Lactococcus lactis.

Abstract

Protein Inti Virus Hepatitis B (HBcAg) mempunyai kemampuan untuk menginduksi sel B, sel T, sitotoksik sel T, respon imun dan menimbulkan respon antibodi setelah vaksinasi. Oleh karena itu, HBcAg dapat digunakan sebagai vaksin terapetik pada pasien Hepatitis B Virus (HBV) kronis. Vaksin terapetik dibutuhkan untuk menstimulasi kekebalan dalam pengobatan infeksi HBV. Produksi HBcAg rekombinan sudah dilakukan pada beberapa inang seperti Escherihia coli dan Pichia pastoris. Namun, E. coli memiliki beberapa kelamahan untuk memproduksi protein yaitu antara lain protein membentuk badan inklusi, memiliki hasil samping yang bersifat endotoksin dan terkontaminasi oleh protein lain sehingga memerlukan purifikasi yang panjang. Sementara itu P. pastoris memiliki kekurangan yaitu membutuhkan waktu kultur yang lama (empat hari) dan menggunakan inducer methanol yang merupakan senyawa toksik. Ekspresi HBcAg di dalam L. lactis belum pernah dilaporkan sebelumnya. L. lactis adalah bakteri inang yang memenuhi kriteria aman pangan dan kesehatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengekspresikan gen penyandi HBcAg di dalam sel L. lactis NZ3900. Gen HBcAg yang digunakan pada penelitian ini adalah gen dari HBV subgenotip B3 yang merupakan subgenotip dominan di Indonesia. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap yaitu analisis sekuen gen HBcAg yang tersisip di plasmid pNZ8148, optimasi waktu induksi terhadap L. lactis yang mengandung plasmid rekombinan pNZ8148-HBcAg, dan ekspresi gen HBcAg pada tingkat transkripsi dan tingkat translasi. Hasil analisis sekuen gen HBcAg yang tersisip di dalam plasmid pNZ8148 dan telah diintroduksikan ke dalam bakteri L. lactis menunjukkan tidak terdapat mutasi dan 100% identik dengan sekuen HBcAg dari HBV subgenotip B3 (Gene bank nomor aksesi 1839 Java). Waktu induksi yang optimum pada fase midlog adalah pada Optical Density (OD) 0.4-0.5. Analisis ekspresi gen HBcAg tingkat transkripsi menunjukkan bahwa induksi dengan konsentrasi nisin 10 ng/mL menghasilkan tingkat ekspresi tertinggi dibandingkan dengan konsentrasi nisin 0, 5 dan 50 ng/mL. Induksi nisin 10 ng/mL menghasilkan peningkatan ekspresi 4.59 kali dibandingkan dengan perlakuan yang tidak diinduksi. Sementara analisis ekspresi gen HBcAg pada tingkat translasi menunjukkan bahwa induksi dengan konsentrasi nisin 10 ng/mL juga menghasilkan tingkat ekspresi tertinggi yang dapat dilihat dari analisis bobot molekul dengan SDS PAGE, immunoblotting dan konsentrasi protein total. Purifikasi protein dengan size exclusion chromatography telah berhasil menghasilkan protein pada ukuran 21 kDa sesuai dengan prediksi bobot molekul protein HBcAg berdasarkan sekuen asam amino. Induksi dengan dosis nisin 10 ng/mL adalah yang paling efisien dalam menginduksi ekspresi protein HBcAg.