KLONING DAN EKSPRESI PROTEASE DegP DARI BAKTERI Halomonas sp. BKL-5

Dewi Fitriani, M. Saifur Rohman, M.Eng., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Bioteknologi

DegP merupakan protease yang memiliki peran penting dalam mekanisme kontrol kualitas protein seluler. DegP memiliki dua peran yaitu sebagai chaperon dan protease. Pergantian kedua peran ini dipengaruhi oleh kondisi cekaman lingkungan. Mikroba halofilik hidup dalam lingkungan dengan cekaman garam tinggi, oleh karena itu diprediksi DegP memiliki peran penting bagi mikrobia halofilik. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang DegP bagi mikrobia halofilik, maka dalam penelitian ini dilakukan kloning, ekspresi serta analisis fisikokimia secara in silico sekuen gen penyandi protease DegP putatif dari Halomonas sp. BKL-5. Gen penyandi DegP putatif Halomonas sp. BKL-5 diisolasi dengan menggunakan primer yang dirancang dari sekuen mature DegP Chromohalobacter salexigen DSM 3043. Hasil analisis sekuen gen penyandi DegP putatif dari Halomonas sp. BKL-5 menunjukkan open reading frame (orf) berukuran 1356 bp, dengan ATG sebagai start kodon dan TGA sebagai stop kodon. Sekuen asam amino yang dideduksi dari basa gen penyandi DegP putatif Halomonas sp. BKL-5 memiliki kemiripan sebesar 99% dengan DegP dari Chromohalobacter salexigen DSM 3043. Ekspresi protease DegP putatif dari Halomonas sp. BKL-5 menunjukkan adanya pita protein berukuran sekitar 49 kDa. Berdasarkan pengujian kelarutan (solubility), protein ini terdapat dalam bentuk terlarut. Secara umum DegP putatif Halomonas sp. BKL-5 memiliki karakter mirip dengan protein halofilik, yaitu memiliki lebih banyak asam amino bersifat asam pada permukaan protein, pI rendah (pI<7), hidrofobisitas rendah, frekuensi kemunculan residu asam amino asam aspartat dan valin tinggi, serta frekuensi kemunculan residu sistein rendah.

Protease DegP plays a very important role in protein quality control system. This protein protects cell from the deleterious effects of various stress condition by two mechanism, chaperone and protease. The expression of DegP is upregulated in response to various stress conditions. Halophilic microbes live at high salt concentration. This condition allows damage in protein cellular. To prevent the damage, halophilic microbes was predicted to produce protease DegP. In this research we cloned, expressed and in silico analyzed the physicochemical properties of putative DegP from Halomonas sp. BKL-5 for further analysis about DegP in halophilic bacteria. The gene encoded putative DegP from Halomonas sp. BKL-5 was isolated using primers which were design from mature domain of DegP from Chromohalobacter salexigens DSM 3043. Analysis of nucleotide sequence showed open reading frame of the gene consists of 1356 bp, with ATG as start codon and TGA as stop codon. The deduced amino acid of the gene has 99% similarity to DegP from Chromohalobacter salexigen DSM 3043. Expression of recombinant putative DegP from Halomonas sp BKL-5 obtains protein band at position 49 kDa. Based on solubility analysis, this recombinant protein produced in soluble form. Generally, putative DegP from Halomonas sp. BKL-5 has characteristic as similar as halophilic protein. This protein has high negative charge amino acid in the surface, low pI, low hydrophobicity, over representation of residue aspartic acid and valin, and under representation of residue sistein .

Kata Kunci : kloning, ekspresi, analisis fisikokimia in silico, DegP, Halomonas sp. BKL-5