การแยกบริสุทธิ์โปรตีนออกฤทธิ์ในน้ำพิษมดคันไฟไทย (Solenopsis geminata)
Purification of an active protein in venom of Thai Red fire ant (Solenopsis geminata)
โสภิดา สุขประเสริฐ (Sophida Sukprasert)*
ดร. ศักดา ดาดวง (Sakda Daduang)**
ดร. สมปอง ธรรมศิริรักษ์ (Sompong Thammasirirak)***
ดร. ทัศนีย์ แจ่มจรรยา (Tasanee Jamjanya )****
บทคัดย่อ
มดคันไฟไทย (Solenopsis geminata) เป็นมดแดงขนาด 7.8 มิลลิเมตร จัดอยู่ใน Order Hymenoptera, Suborder Apocrita และ Family Formicidae พบในโลกเขตร้อน มดคันไฟมีพิษซึ่งฉีดจากต่อมพิษผ่านเหล็กในสำหรับล่าเหยื่อ จากรายงานของสหรัฐอเมริกา พบว่าน้ำพิษของ Solenopsis invicta มี piperidine derivatives เป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งทำให้เกิดตุ่มหนองและเกิดการแพ้รุนแรง และยังสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด เช่น Streptococcus salivarius, S. pyogenes, S. equisimilis, S. faecalis, Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Bacillus pulvifacienis, B. thuringientsis, Shigella flexneri และSalmonella typhiimurium. นอกจากนี้ยังพบโปรตีนหลายชนิดซึ่งมีฤทธิ์เป็นเอนไซม์ฟอสโฟไลเปส (phospholipase) และไฮยาลูโรนิเดส (hyaluronidase) ช่วยเสริมให้อาการแพ้รุนแรงขึ้น สำหรับงานวิจัยนี้ เป็นการศึกษาน้ำพิษมดคันไฟไทย (Solenopsis geminata) เป็นครั้งแรก พบว่า มดคันไฟฉีดน้ำพิษครั้งละราว 0.01 ไมโครลิตร จากต่อมน้ำพิษผ่านเหล็กในซึ่งอยู่ที่ปลาย metasoma ผลจากการนำน้ำพิษไปตรวจสอบด้วยวิธี SDS-PAGE พบแถบโปรตีนหลัก 5 แถบ มีขนาด 50.1, 36.3, 27.5, 25.1 และ 19.0 กิโลดาลตัน และได้ทำบริสุทธิ์โปรตีนขนาด 25.1 กิโลดาลตัน (p25) ด้วย gel filtration chromatography และตัดแบนโปรตีน p25 ส่งไปตัดด้วยเอนไซม์ทริปซินเพื่อทำ peptide mass fingerprint ด้วย Matrix-assisted Lacer Desorption Ionization-Time of Flight Analysis (MALDI-TOF) ได้ peptide fragment ที่มีขนาด 1045.918, 1429.198, 1606.490, 1754.497, 1941.598 และ 2335.902 ดาลตัน ตามลำดับ ผลจากการค้นหากับฐานข้อมูลโปรตีน (SWISS-PROT) พบว่าไม่ตรงกับโปรตีนตัวใดเลยจึงนำเอาลำดับกรดอะมิโนของ Sol i I, Sol i II, Sol i III และ Sol i IV มาตัดด้วยเอนไซม์ทริปซินโดยใช้โปรแกรมและเทียบกับ peptide fragment ของ โปรตีน p25
|
พบว่า peptide fragment ของ โปรตีน p25 ใกล้เคียงกับ peptide fragment ของ Sol i III มากที่สุดและผลจากการ BLAST Sol i III พบว่า Sol i III นั้นคล้ายกับ protease inhibitor จากหอยเม่นทะเลสีม่วง (strongylocentrotus purpuratus) จึงคาดว่าโปรตีน p25 อาจจะมีแอคติวิตีเป็น protea se inhibitor ที่นอกเหนือจากการเป็น allergen protein
ABSTRACT
Thai Red fire ant (Solenopsis geminata) is an insect with 7.8 mm body long and found in the tropical area. It is in order Hymenoptera, suborder Apocrita and family Formicidae. Its venom is injected from gland to stinger for preying. Reports from USA showed that venom of imported fire ant (Solenopsis invicta) mainly composes of dialkyl piperidines as the main component for allergic symptoms and many proteins and enzymes. Piperidines are also effective against growth of many bacteria, such as Streptococcus salivarius, S. pyogenes, S. equisimilis, S. faecalis, Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Bacillus pulvifacienis, B. thuringientsis, Shigella flexneri and Salmonella typhiimurium. Proteins in S. invicta have phospholipase and hyaluronidase activity to accelerate the allergic effects. This work is the first study of Thai fire ant venom. Venom about 0.01 microlitre is injected from gland at the end of metastoma to stinger when stinging. Analysis of crude venom using SDS-PAGE found that there are 5 major protein bands with 50.1, 36.3, 27.5, 25.1 and 19.0 kDa. After purification using gel filtration chromatography, protein with 25.1 kDa (p25) was purified. Analysis of p25 cut with trypsin with Matrix-assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Analysis (MOLDI-TOF) showed the peptide fragment with 1045.918, 1429.198, 1606.490, 1754.497, 1941.598 and 2335.902 dalton, respectively. No matching to other peptide, After fragments were searched by SWISS-PROT database. Then, amino acid sequence of Sol i I, Sol i II, Sol i III and Sol i IV were programatically cut with trypsin and compared with those peptide fragments of p25. Results showed that p25 had high similarity to Sol i III, an allergen from S. invicta. The Blastp (NCBI-blastp) showed identity of Sol i III with protease inhibitor from Purple Sea Urchin (strongylocentrotus purpuratus).
|
*มหาบัณฑิต หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
**รองศาสตราจารย์ ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
***ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
****ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ภาควิชากีฏวิทยา คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
จากการประชุมทางวิชาการ เสนอผลงานวิจัย ระดับบัณฑืตศึกษา ครั้งที่ 9
วันศุกร์ที่ 19 มกราคม 2550 ณ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
The 9th Symposium on Graduate Research, KKU. 19 January 2007
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น