Endolyzín fága phiC31: heterologická expresia syntetického génu

Bakteriofág phiC31 je mierny fág z čeľade Siphoviridae infikujúci grampozitívne streptomycéty, ktorého genóm má 41,5 kb a je známy predovšetkým vďaka jeho integrázam, ktoré sú základom komerčne využívaného systému umožňujúceho vnášanie transgénov do vybraných genómov (Smith a kol., 2010). Endolyzíny, hydrolázy peptidoglykánu kódované v genómoch bakteriofágov, spôsobujú lokálnu degradáciu bakteriálnej bunkovej steny po predchádzajúcom narušení bunkovej membrány prostredníctvom holínov, ktoré sú taktiež kódované fágmi ako súčasť tzv. lytického modulu zodpovedného za lýzu hostiteľských buniek počas terminálnej fázy bakteriofágového lytického cyklu, ktorou je zaistené uvoľnenie novovytvorených fágových viriónov do prostredia. Lytický modul fága phiC31 však doposiaľ nie je charakterizovaný. Súčasný stav poznania je len na úrovni hypotetického predpokladu. Poznanie organizácie a funkcie domén doposiaľ necharakterizovaných endolyzínov má významný prínos v rozšírení poznatkov v oblasti molekulárnej biológie a biochémie, a tiež predstavuje potenciál pre využitie v praxi, keďže endolyzíny sa vyznačujú vysokou špecificitou vzhľadom k hostiteľským baktériám, čím môžu efektívne nahradiť antibiotiká a sú potenciálne využiteľné na detekciu a elimináciu nežiaducich mikroorganizmov z prostredia, čo má aplikačný význam v medicíne, či potravinárskom priemysle.

Výstupy in silico analýz otvorených čítacích rámcov v genóme bakteriofága phiC31 poukazujú na potenciálny endolyzín kódovaný v oblasti 17105..18193 (gén 50). Predikovanú funkciu, čiže schopnosť hydrolyzovať väzby v reťazci peptidoglykánu bunkových stien streptomycét, by bolo možné potvrdiť testovaním lytickej aktivity. Nevyhnutným krokom pre biochemickú charakterizáciu je nadprodukcia proteínu, a za týmto účelom bol použitý syntetický gén kódujúci predpokladaný endolyzín, exprimovaný v rôznych kmeňoch baktérie Escherichia coli.