Penisilin dari kelompok antibiotik β-laktam dianggap mampu menjadi produk antibiotik superior di pasaran global. Akibat fenomena resistensi antibiotik turunan pertama, enzim penisilin G Asilase (PGA) berperan penting pada industri antibiotik semisintetik β-laktam seperti amoksisilin. Enzim PGA dari Achromobacter xylosoxidans yang diekspresikan menggunakan teknologi DNA rekombinan pada sel inang ekspresi E. coli BL21 (DE3) dan E. coli Arctic Express (DE3) menghasilkan badan inklusi yang bersifat insoluble. Optimasi ekspresi enzim PGA dilakukan dengan parameter konsentrasi penginduksi isopropil-β-D-galaktopiranosida (IPTG) dan suplementasi media dengan CaCl2. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui parameter optimal berupa variasi konsentrasi IPTG dan penambahan CaCl2 pada ekspresi gen penyandi Penisilin G Asilase (PGA) yang berasal dari A. xylosoxidans pada sel kompeten E. coli Arctic Express (DE3) dan E. coli BL21 (DE3) serta mengamati ekspresi gen penyandi enzim PGA secara intraseluler dan ekstraseluler. Ekspresi gen dilakukan secara lambat dengan perlakuan suhu rendah, yaitu 20°C untuk E. coli BL21 (DE3) dan 10°C untuk E. coli Arctic Express (DE3), selama 16 jam menggunakan media Luria Bertani (LB). Produk enzim AxPGA dianalisis secara kualitatif menggunakan elektroforesis SDS-PAGE dan secara kuantitatif menggunakan uji Bradford dan uji aktivitas hidrolisis. Sel inang ekspresi E. coli Arctic Express (DE3) dan E. coli BL21 (DE3) mengekspresikan enzim AxPGA periplasmik dengan aktivitas 6,3 ± 0,76 U/mL dan 4,7 ± 0,05 U/mL berturut-turut, sedangkan sitoplasmik dengan aktivitas 7,3 ± 0,2 U/mL dan 4,5 ± 0,11 U/mL berturut-turut. Hasil analisis menunjukkan bahwa enzim AxPGA berhasil diekspresikan pada E. coli Arctic Express (DE3) dan E. coli BL21 (DE3) dengan induksi IPTG 0,5 mM dan penambahan CaCl2 10 mM secara optimal.
Penicillin from the β-lactam antibiotic group is capable to become a superior antibiotic product in the global market. As a result of the first-generation antibiotic resistance phenomenon, the penicillin G Acylase (PGA) enzyme plays an important role in the β-lactam semisynthetic antibiotic industry such as amoxicillin. The PGA enzymes from Achromobacter xylosoxidans which is expressed using recombinant DNA technology using E. coli Arctic Express (DE3) and E. coli BL21 (DE3) host cell expressions produce insoluble inclusion bodies Optimization of PGA enzyme expression was carried out with isopropyl-β-D-galactopyranoside (IPTG) induction and CaCl2 media supplementation parameter. This study aims to determine the optimal parameters of IPTG concentrations and CaCl2 supplementation on the expression of the penicillin G acylase (PGA) encoding gene from A. xylosoxidans in E. coli Arctic Express (DE3) and E. coli BL21 (DE3) and to observe intracellular and extracellular expressions. Gene expression carried out slowly with low temperature, 20°C for E. coli BL21 (DE3) and 10°C for E. coli Arctic Express (DE3), for 16 hours using Luria Bertani (LB) media. The AxPGA enzyme product analyze qualitatively using SDS-PAGE electrophoresis and quantitatively using the Bradford test and hydrolysis activity. E. coli Arctic Express (DE3) dan E. coli BL21 (DE3) host cells expressed the periplasmic AxPGA enzymes with activity of 6,3 ± 0,76 U/mL dan 4,7 ± 0,05 U/mL, respectively, while the cytoplasmic AxPGA enzymes with activity of 7,3 ± 0,2 U/mL and 4,5 ± 0,11 U/mL respectively. The results showed that the AxPGA enzyme was optimally expressed in E. coli Arctic Express (DE3) and E. coli BL21 (DE3) with 0,5 mM IPTG induction and 10 mM CaCl2 media supplementation. |
S-Kartika Sari Cendana.pdf :: Unduh