Abstrak RSS

PRODUKSI NANTRIURETIK PEPTIDE TIPE B (BNP) DAN ANTI BNP SCFV REKOMBINAN SERTA APLIKASINYA UNTUK DIAGNOSIS GAGAL JANTUNG SECARA BIOSENSOR ELEKTROKIMIA

PRODUKSI NANTRIURETIK PEPTIDE TIPE B (BNP) DAN ANTI BNP SCFV REKOMBINAN SERTA APLIKASINYA UNTUK DIAGNOSIS GAGAL JANTUNG SECARA BIOSENSOR ELEKTROKIMIA
Shabarni Gaffar, Yeni W. Hartati, Dian Siti Kamara
-
Indonesia
-

Basic natriuretic peptide (BNP), dikenal juga dengan B-type natriuretic peptide (BNP) atau GC-B, merupakan polipeptida yang terdiri dari 32 asam amino yang disekresikan oleh bilik jantung untuk merespon peregangan yang berlebihan pada sel otot jantung. Pengeluaran BNP dimodulasi oleh ion kalsium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa BNP berpotensi untuk digunakan sebagai marker untuk meramalkan pasien yang mengalami gagal jantung. Anti BNP single chain variable fragment (anti BNP scFv) merupakan gabungan polipeptida antara daerah yang bervariasi pada rantai heavy (VH) dan rantai light (VL) dari immunoglobulin. Anti BNP scFv ini akan berikatan dengan BNP melalui pengenalan antigen-antibodi. Konsentrasi BNP dalam darah pasien dapat dideteksi melalui pengikatan antigen-antibodi (BNP-Anti BNP scFv), menggunakan metoda biosensor elektrokimia.
Tujuan jangka panjang penelitian ini adalah menghasilkan suatu metoda deteksi penyakit gagal jantung berbasis biosensor elektrokimia berdasarkan interaksi antigen-antibodi. Biosensor elektrokimia menggunakan antibodi sebagai mulekul pengenal merupakan metoda yang sederhana dan mudah dibuat tanpa memerlukan peralatan yang mahal. State of the art penelitian ini adalah suatu metoda biosensor elektrokimia dengan menggunakan elektroda grafit pensil/emas berdasarkan interaksi antigen-antibodi. Antibodi yang terikat pada suatu elektroda akan mengenali secara spesifik antigen yang komplemen dengannya.
Dalam rangka pengembangan metoda deteksi BNP dengan biosensor elektrokimia, diperlukan dua protein standar, yaitu BNP dan anti BNP scFv. Target khusus yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah memproduksi BNP rekombinan dan anti BNP scFv rekombinan menggunakan sistem ekspresi E. coli. Selanjutnya akan dilakukan uji interaksi BNP-anti BNP scFv pada biosensor elektrokimia dengan menggunakan elektroda grafit pensil/emas. Hasil yang akan dicapai pada penelitian ini adalah diperolehnya polipeptida BNP dan anti BNP scFv rekombinan dan diketahui batas deteksi BNP menggunakan biosensor elektrokimia dengan elektroda grafit pensil/emas.
Penelitian ini akan dilakukan selama dua tahun. Pada tahun pertama dilakukan produksi BNP dan anti BNP scFv rekombinan, dan tahun kedua akan dilakukan pengujian biosensor elektrokimia BNP-anti BNP scFv.
Hasil yang dilaporkan pada laporan kemajuan ini adalah: fragmen DNA pengode BNP sintetik telah berhasil disintesis dan di kloning menggunakan vektor ekspresi pET30a untuk E. coli. Fragmen DNA pengode BNP yang berukuran 96 pasang basa disintesis dengan penambahan sisi pengenal enzim restriksi Nde1 dan Xho1. Kodon dioptimasi sesuai dengan kodon preference E. coli, kemudian ditambahkan sisi pengenal enzim restriksi. Fragmen DNA pengode BNP diinsersikan ke vektor ekspresi pET30a, dan disubkloning dalam E. coli TOP10F’. Plasmid rekombinan hasil kloning telah di karakterisasi melalui pemotongan dengan enzim restriksi dan penentuan urutan DNA. Selanjutnya pET30a-BNP juga telah di transformasi ke inang ekspresi E. coli BL21 dan Arctic Express. Hasil ekspresi BNP rekombinan dalam ke dua inang ini belum menunjukkan adanya pita protein yang sesuai dengan ukuran BNP, yaitu sekitar 4 kDa, sehingga masih perlu dilakukan proses ekspresi dengan melakukan beberapa modifikasi.
Fragmen polipeptida Single chain variable fragment (ScFv) Vh dan VL yang mengenali BNP belum pernah dipublikasi. Sehingga pada penelitian ini, pertama dilakukan pencarian struktur 3D ScFv VH dan VL yang berikatan dengan ligan lain dari database Protein Data Bank. Kemudian dilakukan docking sejumlah struktur 3D scFv yang diperoleh dengan BNP, sehingga diperoleh satu ScFv yang memiliki binding afinitas tertinggi dengan BNP. Penelitian docking ini dilakukan oleh satu orang mahasiswa S2, dan akan diseminarkan pada seminar tingkat Nasional. Urutan polipeptida ScFv yang terpilih kemudian di reversed translate menjadi urutan nukleotida dengan menggunakan kodon preference E. coli. Fragmen DNA pengode anti BNP ScFv ini di sintesis oleh Genscript (Hongkong).
Fragmen DNA pengode anti BNP-ScFv sintetik telah berhasil disintesis dan di kloning menggunakan vektor ekspresi pET30a untuk E. coli. Fragmen DNA pengode anti BNP ScFv yang berukuran 711 pasang basa disintesis dengan penambahan sisi pengenal enzim restriksi Nde1 dan Xho1. Kodon dioptimasi sesuai dengan kodon preference E. coli, kemudian ditambahkan sisi pengenal enzim restriksi. Fragmen DNA pengode anti BNP ScFv diinsersikan ke vektor ekspresi pET30a, dan disubkloning dalam E. coli TOP10F’. Plasmid rekombinan hasil kloning telah di karakterisasi melalui pemotongan dengan enzim restriksi dan penentuan urutan DNA. Selanjutnya pET30a-BNP juga telah di transformasi ke inang ekspresi E. coli BL21 Arctic Express. Hasil ekspresi anti BNP ScFv rekombinan menunjukkan adanya pita protein dengan berat molekul sekitar 25 kDa sesuai dengan berat molekul anti BNP ScFv.

Download: Full Teks