Analyse av interaksjonen mellom topeptidbakteriocinet lactococcin G og immunitetsproteinet til lactococcin G

Abstract

Kunnskap om de antimikrobielle peptidene, også om hvordan de tilhørende immunitetsproteinene gjenkjenner og nøytraliserer effekten av disse, er viktig da de antimikrobielle peptidene har potensielle bruksområder som legemidler og tilsetningsstoffer i mat.

Lactococcin G (LcnG) og enterocin1071 (Ent1071) er antimikrobielle peptider som tilhører klasse-IIb-bakteriocinene fra melkesyrebakterier. LcnG og Ent1071 er begge bakteriociner som består av to ulike peptider og hvor begge peptidene må være tilstede for å oppnå optimal antimikrobiell effekt. De to komplementære peptidene til LcnG er Lcn-α og Lcn-β, og de to komplementære peptidene til Ent1071 er Ent-α og Ent-β.

LcnG og Ent1071 er et egnet modellsystem for struktur-funksjons-studier da de har liknende aminosyresekvens, men allikevel gjenkjenner og virker bakteriocidalt på ulike typer bakterier: LcnG er mer potent mot laktokokkstammer sammenlignet med Ent1071, og bare Ent1071 er aktiv mot enterokokkstammer.

Immunitetsgenet til LcnG (LcnG-im-genet) ble transformert og uttrykt i melkesyrebakterier som i utgangspunktet var følsomme overfor LcnG. Deretter ble det ved aktivitetsmålinger undersøkt i hvor stor grad de transformerte indikatororganismene var blitt resistente mot ulike peptidkombinasjoner av α- og β-peptidene til LcnG, Ent1071 og LcnG/Ent1071 hybrider. Dataene tyder på at områder av α- og β-peptidene som antas å danne coil-coil struktur er viktige for at LcnG-immunitetsproteinet (LcnG-im-proteinet) skal kunne gjenkjenne og nøytralisere den toksiske virkningen av bakteriocinet. Nærmere bestemt er N-terminal del av α-pepitdet (fra og med residu 1 til og med residu 16) og C-terminal del av β peptidet (fra og med residu 14 til og med residu 35) vist å være viktige for en direkte eller indirekte interaskjon med LcnG-im-proteinet. Dataene antyder også at immunitetsproteinet gjenkjenner bakteriocinet via en stammeavhengig faktor.