Expression and purification of recombinant Lactobacillus casei bacteriocin and analysis of its antibacterial activity

• Wei Yu ^[1] ; Jiage Ma ^[1] ; Xiaoqian Chen ^[1] ; Ying Tan ^[1] ; Pin Chen ^[1] ; Xumeng Zhu ^[1] ; Libo Liu ^[1]
  1. [1] Northeast Agricultural University

     Northeast Agricultural University

     China

     
• Localización: CyTA: Journal of food, ISSN 1947-6337, ISSN-e 1947-6345, Vol. 18, Nº. 1, 2020, págs. 301-308
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Expresión y purificación de la bacteriocina recombinante Lactobacillus casei y análisis de su actividad antibacteriana
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    En gran medida, las enfermedades causadas por patógenos transmitidos por los alimentos han llevado a la búsqueda de bioconservadores naturales. Por esta razón, en el presente estudio se elaboraron los plásmidos recombinantes pGEX-4T-1-lacA, pGEX-4T-1-lacB y pGEX-4T-1-lacAB, que albergan genes para las bacteriocinas lactocina (Lac) A, B y AB, respectivamente, cuya expresión proteica se logra en las células de Escherichia coli BL21. Así, LacAB se purificó utilizando un kit de purificación de proteínas de glutatión S-transferasa (GST) y la etiqueta de GST se retiró utilizando trombina para obtener un rendimiento de concentración máxima de 1.85 mg/mL. El LacAB y la combinación de LacA y LacB mostraron mejor actividad antimicrobiana que el LacA o el LacB por separado. El ensayo de actividad antibacteriana indicó que el LacAB purificado tiene actividad antimicrobiana significativa y de amplio espectro contra el Staphylococcus aureus ATCC25923, con una concentración inhibitoria mínima de 125 μg/mL. Este estudio es el primero, hasta donde se sabe, en demostrar la actividad antimicrobiana del LacAB; además, proporciona una estrategia eficiente para producir bacteriocina LacAB, lo que lo hace un candidato para ser empleado como conservante de alimentos.

  • English

    Diseases caused by foodborne pathogens have largely promoted the search for natural biopreservatives. We constructed recombinant plasmids pGEX-4 T-1-lacA, pGEX-4 T-1-lacB, and pGEX-4 T-1-lacAB, harboring genes for bacteriocins lactocin (Lac) A, B, and AB, respectively, with protein expression achieved in Escherichia coli BL21 cells. LacAB was purified using a glutathione S-transferase (GST) protein purification kit, and the GST tag was removed using thrombin for a maximum concentration yield of 1.85 mg/mL. LacAB and the combination of LacA and LacB showed better antimicrobial activity than LacA or LacB alone. The antibacterial activity assay indicated that purified LacAB has broad-spectrum and significant antimicrobial activity against Staphylococcus aureus ATCC25923, with a minimum inhibitory concentration of 125 μg/mL. This study is the first, to our knowledge, to demonstrate the antimicrobial activity of LacAB; moreover, it provides an efficient strategy for the production of bacteriocin LacAB, which could be a food preservative candidate.