Tạo dòng, biểu hiện nhân tố bám dính F18 trên bề mặt tế bào nấm men Pichia pastoris

Mai Quốc Gia * , Lê Văn Ngọc Trân và Trần Văn Hiếu

* Tác giả liên hệ (giamai18596@gmail.com)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 10-08-2020
Ngày nhận bài sửa: 08-10-2020
Ngày duyệt đăng: 28-12-2020
Ngày xuất bản: 28-12-2020
Title: Cloning and surface expression of F18 fimbria on Pichia pastoris’s cell wall
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2020.152
Lượt xem
218
Downloads
731
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
Trích dẫn
Gia, M. Q., Trân, L. V. N., & Hiếu, T. V. (2020). Tạo dòng, biểu hiện nhân tố bám dính F18 trên bề mặt tế bào nấm men Pichia pastoris. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 56(6), 139-145. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2020.152
Số báo
Tập. 56 Số. 6 (2020)
Chuyên mục
Công nghệ sinh học

Abstract

Post-weaning diarrhea (PWD) is one of the most common diseases endamaging the swine industry worldwide. Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is the main pathogen associated with PWD in piglets. The most important virulences are adhesion factors and enterotoxins. F4 and F18 are the two fimbriae frequently detected in ETEC. Vaccine is a powerful, cost-effect approach to defend against PWD. Especially, oral vaccine can stimulate mucosal immunity. Nowadays, ETEC/F4 vaccine is commercially available, but F18 fimbria is still difficult to induce mucosal immune response. In this study, a Pichia pastoris cell-surface display system of F18 subunit was created, and evaluated its expression on the cell wall. This surface expression system on P. pastoris’ cell wall could be exploited for budget yet efficient oral vaccine development.
Keywords: Dot Blot, Enterotoxigenic Escherichia coli, F18, oral vaccine, Pichia pastoris

Tóm tắt

Tiêu chảy sau cai sữa (post-weaning diarrhea, PWD) là bệnh thường gặp ở heo con, gây tổn thất kinh tế nặng nề. Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây PWD. Chủng vi khuẩn này đặc trưng bởi hai yếu tố gây bệnh là nhân tố bám dính thành ruột, và các độc tố gây mất nước. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng tiên mao F18 và F4 là hai kháng nguyên bám dính phổ biến nhất ở các chủng ETEC trong nước và trên thế giới. Vaccine là biện pháp ngăn ngừa PWD hữu hiệu và kinh tế, đặc biệt là vaccine uống với khả năng kích thích hệ miễn dịch đường ruột. Hiện nay vacccine uống phòng ETEC/F4 đã được thương mại hóa, tuy nhiên nhân tố bám dính F18 vẫn gặp nhiều khó khăn trong việc kích thích miễn dịch niêm mạc ruột. Ở nghiên cứu này, hệ thống nấm men Pichia pastoris biểu hiện nhân tố bám dính F18 trên bề mặt được phát triển và đánh giá khả năng biểu hiện trên màng. Kết quả cho thấy F18 đã được biểu hiện trong phân đoạn màng của P. pastoris. Hệ thống biểu hiện trên bề mặt nấm men P. pastoris này có thể được ứng dụng nhằm tạo ra vaccine uống giá rẻ và hiệu quả.
Từ khóa: Dot Blot, ETEC, f18, Pichia pastoris, vắc-xin đường uống

Article Details

Tài liệu tham khảo

Ahmad, M., Hirz, M., Pichler, H. and Schwab, H., 2014. Protein expression in Pichia pastoris: recent achievements and perspectives for heterologous protein production. Appl Microbiol Biotechnol. 98(12): 5301-5317.

Asada, H., Uemura, T., Yurugi, K. T., et al., 2011. Evaluation of the Pichia pastorisexpression system for the production of GPCRs for structural analysis. Microb Cell Fact. 10: 24.

Davitt, C. J. and Lavelle, E. C., 2015. Delivery strategies to enhance oral vaccination against enteric infections. Adv Drug Deliv Rev. 91: 52-69.

Thuy, N. D., Phu, H. C., Huyen, X. N., et al., 2006. Pathotypes and serogroups of enterotoxigenic Escherichia coliisolated from pre-weaning pigs in north Vietnam. J Med Microbiol. 55(Pt 1): 93-99.

Fairbrother, J. M., Nadeau, E. and Gyles, C. L., 2005. Escherichia coliin postweaning diarrhea in pigs: an update on bacterial types, pathogenesis, and prevention strategies. Anim Health Res Rev. 6(1): 17-39.

Grange, P. A., Mouricout, M. A., Levery, S. B., Francis, D. H. and Erickson, A. K., 2002. Evaluation of receptor binding specificity of Escherichia coli K88 (F4) fimbrial adhesin variants using porcine serum transferrin and glycosphingolipids as model receptors. Infect Immun. 70(5): 2336-2343.

Holland, R. E., 1990. Some infectious causes of diarrhea in young farm animals. Clinical Microbiology Reviews. 3(4): 345-375.

Kempf, I., Fleury, M. A., Drider, D., et al., 2013. What do we know about resistance to colistin in Enterobacteriaceae in avian and pig production in Europe? Int J Antimicrob Agents. 42(5): 379-383.

Luppi, A., Gibellini, M., Gin, T., et al., 2016. Prevalence of virulence factors in enterotoxigenic Escherichia coliisolated from pigs with post-weaning diarrhoea in Europe. Porcine Health Manag. 2: 20.

Nadeau, E., Tremblay, D., Bélanger, L., et al., 2016. Field efficacy of Coliprotec® F4, live oral vaccine against post-weaning diarrhoea caused by F4-enterotoxigenic E. coli(F4-ETEC), in German pig farms. 24th International Pig Veterinary Congress, June 2016, Dublin, Ireland.

Shusta, E. V., Pepper, L. R., Cho, Y. K. and Boder, E. T., 2008. A decade of yeast surface display technology: Where are we now? Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 11(2): 127-134.

Rhouma, M., Fairbrother, J. M., Beaudry, F. and Letellier, A., 2017. Post weaning diarrhea in pigs: Risk factors and non-colistin-based control strategies. Acta Vet Scand. 59(1): 31.

Rupprecht, K. R., Nair, R. K., Harwick, L. C., et al., 2010. Development of a dot-blot assay for screening monoclonal antibodies to low-molecular-mass drugs. Anal Biochem. 407(2): 160-164.

Smeds, A., Hemmann, K., Jakava-Viljanen, M., Pelkonen, S., Imberechts, H. and Palva, A., 2001. Characterization of the Adhesin of Escherichia coliF18 fimbriae. Infect Immun. 69(12): 7941-7945.

Taguchi, Y. and Schatzl, H. M., 2014. Small-scale Triton X-114 Extraction of Hydrophobic Proteins. Bio Protoc. 4(11).

Tiels, P., Verdonck, F., Coddens, A., Ameloot, P., Goddeeris, B. and Cox, E., 2007. Monoclonal antibodies reveal a weak interaction between the F18 fimbrial adhesin FedF and the major subunit FedA. Vet Microbiol. 119(2-4): 115-120.

Tiels, P., Verdonck, F., Coddens, A., Goddeeris, B. and Cox, E., 2008. The excretion of F18+ E. coliis reduced after oral immunisation of pigs with a FedF and F4 fimbriae conjugate. Vaccine. 26(17): 2154-2163.

Wang, Q., Li, L., Chen, M., Qi, Q. and Wang, P. G., 2007. Construction of a novel system for cell surface display of heterologous proteins on Pichia pastoris. Biotechnol Lett. 29(10): 1561-1566.

Wojciechowicz, D., Lu, C. F., Kurjan, J. and Lipke, P. N., 1993. Cell surface anchorage and ligand-binding domains of the Saccharomyces cerevisiaecell adhesion protein alpha-agglutinin, a member of the immunoglobulin superfamily. Mol Cell Biol. 13(4): 2554-2563.