Antimicrobial activity of Defensin-like peptide from Pacific abalone, Haliotis discus hannai.

Abstract

전복은 국내 양식산업에 있어 고부가가치 종으로 여겨진다. 선행연구에서 전복의 치패를 각각 크기별로 그룹을 나눈 후 RNAseq을 이용하여 그룹별로 발현차이를 보이는 유전자 분석을 실시한 결과 큰 그룹과 작은 그룹간의 유의미한 발현차이를 보이는 속성장 관련 유전자를 몇 가지 확인하였다. 본 실험에서는 속성장 관련 유전자중 Defensin-like peptide의 항균활성능을 확인하였다. 해당 유전자의 coding sequence는 201 bp로 66 개의 아미노산을 암호화하며 18 개의 signal peptide와 48 개의 mature peptide로 구성된다. mature peptide의 n말단에 his6-tag이 추가된 재조합 단백질을 E. coli BL21 (DE3)에서 과발현을 유도하였고 nickel column으로 정제후 투석을 거쳤다. 정제된 재조합 단백질은 URDA를 통해 그람양성균과 그람음성균에 각각 항균활성 실험을 진행하였고 그람양성균인 Bacillus subtilis, Streptococcus parauberis 와 그람음성균 Escherichia coli, Vibrio harveyi 에 항균활성을 보였다. 항균활성 메커니즘을 알아보기 위하여 몇 가지 실험을 진행하였고 그 결과 세균의 세포막을 파괴하기보다는 세포막과 상호작용을 통해서 항균활성능을 가지는것으로 보여진다.|Abalone has been regarded as a high-value product in Korea’s aquaculture industry. Previous study was carried out to find differentially expressed genes associated with growth rate of Pacific abalone. For this, the abalones were divided by size and weight and using analysis of differentially expressed genes. This result identified several genes of which the expression level was significant differences between large and small-size groups. Among these genes, this study tested antimicrobial activity of Defensin-like peptide. cDNA encoding HdhDef consists of 66 amino acids (including 18 amino acids of a signal peptide and 48 amino acids of a chain) The recombinant mHdhDef with his6-tag added to the N-terminus was induced to overexpression in E. coli BL21 (DE3) and purified with nickel column and then dialysis was performed. Purified recombinant mHdhDef was tested for antimicrobial activity by URDA. The result showed that recombinant mHdhDef has antimicrobial activity against Gram-positive bacteria (Bacillus subtilis, Streptococcus parauberis) and Gram-negative bacteria (Vibrio harveyi, Escherichia coli). Several experiments were conducted to find out the mechanism of antibacterial activity. This result suggested that mHdhDef seems not to break bacterial cell wall, but interact with the bacterial cell wall.