ANALISIS EKSPRESI OPEN READING FRAME (ORF) METALOPROTEASE

NI KADEK AYU GITA OKARINI, M. Saifur Rohman, M. Eng., Ph.D.; Ir. Donny Widianto, Ph.D.; Ir. Jaka Widada, M.P., Ph.D.

2018 | Skripsi | S1 MIKROBIOLOGI PERTANIAN

Metaloprotease merupakan protease yang mekanisme katalitiknya memerlukan metal ion (kation) sebagai kofaktor. Zinc merupakan metal ion yang paling umum ditemukan pada kebanyakan metaloprotease. Beberapa diantaranya ada yang menggunakan kobalt sebagai metal kofaktor. Metaloprotease dapat digunakan sebagai anti mikrobia pada makanan yang berbentuk bubuk. Untuk itu banyak industri makanan yang berusaha untuk memproduksi metaloprotease. Sebelum dilakukan produksi, perlu diketahui ekspresi dari open reading frame (orf) metaloprotease agar dapat diperoleh hasil yang efisien. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis ekspresi open reading frame metaloprotease dari Bacillus sp. T3. Analisis ekspresi dilakukan dengan mengisolasi protein dari sel transforman pembawa orf metaloprotease dan dipisahkan dengan menggunakan elektroforesis SDS PAGE. Sel transforman merupakan sel Escherichia coli BL21(DE3) yang telah ditransformasi vektor ekspresi (pET-28a) dan tersisipi orf metaloprotease. Analsisis ekspresi dilakukan berdasarkan pada perbedaan konsentrasi induser, isoprophyl thio �-D-galactopyranoside (IPTG) dan variasi lama waktu induksi yaitu 1, 2, dan 3 jam. Analisis SDS PAGE menunjukkan bahwa metaloprotease rekombinan memiliki berat molekul sekitar 66 kDa. Hasil ini lebih besar sekitar 2 kDa dari hasil prediksi berdasarkan jumlah residu asam amino. Protein rekombinan hasil ekspresi merupakan protein intraselular dan berada dalam bentuk inclusion body. Lama waktu induksi optimal untuk ekspresi metaloprotease dalam E. coli BL21(DE3) adalah minimal 1 jam setelah penambahan IPTG dan minimum IPTG yang efektif untuk proses induksi adalah 0,5 mM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa orf metaloprotease rekombinan dari Bacillus sp. T3 dapat diekspresikan oleh E. coli BL21(DE3).

Metalloprotease is a protease that specifically cleaves the peptide bond mediated by the metal cofactor. Most of the metaloprotease require zinc (Zn2+) cation as metal cofactor, but some of them use cobalt (Co2+). Metalloprotease can be used as antimicrobial in powdered foods. Therefore many food industries are trying to produce metalloprotease. Before to production this enzyme, we need to know the expression of the open reading frame (orf) metalloprotease in order to obtain efficient results. The objective of this work was to carried out the expression analysis of metaloprotease open reading frame (orf) from Bacillus sp. T3 in Escherichia coli BL21(DE3) system. Expression analyses were carried out by using SDS PAGE method. The pET28a harboured with metaloprotease orf was used to transform E. coli BL21(DE3). The expression of recombinant metaloprotease was induced by isoprophyl thio-�-D-galactopyranoside (IPTG). Expression analyses of recombinant metaloprotease were examined under different concentraion of IPTG and different induction time. The results indicated that the orf of recombinant metaloprotease was sucessfully overexpressed in E. coli BL21(DE3) system. However the expressed protein was present in insoluble form (inclusion body). Furthermore the expressed protein exhibited 2 kDa larger on SDS PAGE as compared to the molecular weight that calculated based on the amino acid sequence. Optimum induction time of recombinant metaloprotease was 1 hours with 1 mM IPTG.

Kata Kunci : analisis ekspresi, isoprophyl thio �-D-galactopyranoside (IPTG), open reading frame (orf) metaloprotease, SDS PAGE.