Abstrakt

Rhizosekretion des rekombinanten antimikrobiellen Peptids Ranalexin aus transgenen haarigen Tabakwurzeln

Rasha Abou Aleinein, Holger Schäfer, Michael Wink

Die Rhizosekretion funktioneller rekombinanter Proteine ??aus in vitro kultivierten Wurzeln in das Hydrokulturmedium ist eine attraktive Technologie zur Vereinfachung nachfolgender Reinigungsverfahren. Ziel der vorliegenden Studie war die Produktion und Sekretion des antimikrobiellen Peptids (AMP) Ranalexin aus behaarten Wurzeln von Nicotiana tabacum, die durch Agroinfektion transformiert wurden. Ein His-markiertes Ranalexin wurde unter der Kontrolle des CaMV 35S-Promoters exprimiert und durch Fusion seines N-Terminus mit dem ER-Signalpeptid von Calreticulin in den pflanzlichen Sekretionsprozess geleitet. Die maximale Anreicherung von Ranalexin im behaarten Wurzelgewebe nach 20–25 Tagen Kultur machte etwa 3,36 % des gesamten löslichen Proteins aus. Sekretiertes Ranalexin erreichte am 25. Tag eine Konzentration von 0,28 mg/l im Medium. Der extrazelluläre Ranalexinspiegel konnte durch Zugabe von Polyvinylpyrrolidon zum Kulturmedium auf 1,64 mg/l erhöht werden. Das abgesonderte Ranalexin ist wirksam gegen grampositive und gramnegative Bakterien, einschließlich Stämmen, die multiresistent gegen Antibiotika sind, wie Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus MRSA, Vancomycin-resistenter Enterococcus VRE, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli, Acinetobacter baumanii sowie klinische MRSA-Isolate. Unsere Ergebnisse zeigen die Nützlichkeit von Pflanzengewebekulturen, insbesondere von Tabakhaarwurzeln, als alternatives Produktionssystem für Ranalexin und andere antimikrobielle Peptide.