การวิเคราะห์หาตำแหน่งบริเวณจำเพาะของ RTX ที่ใช้จับกับตัวตอบรับบนผิวเซลล์เป้าหมายของโปรตีนพิษ Adenylate cyclase-Hemolysin เพื่อใช้บำบัดรักษาโรคไอกรนที่เกิดจากเชื้อ Bordetellapertussis.

Abstract

โปรตีนพิษ Adenylate cyclase-hemolysin (CyaA) เป็นโปรตีนพิษขนาดใหญ่ 170 kDa หลั่งจากเชื้อ Bordetella pertussis เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เชื้อมีความรุนแรงก่อให้เกิดพยาธิสภาพและกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน โปรตีนพิษ CyaA เป็นหนึ่งในสมาชิกของ Repeat in ToXin (RTX) family เนื่องจากมีลักษณะของการเรียงลำดับอะมิโนซ้ำกัน 9 ตัว คือ Gly-Gly-X-Gly-X-Asp-Asp-X-Leu (Glycine-Aspatate rich nonapeptide repeat regions) ทางด้าน Cterminus ซึ่งบริเวณนี้เป็นส่วนที่จับกับ Ca2+ แล้วทำให้เกิดการจัดเรียงโครงสร้างของโปรตีน อีกทั้งยังเกี่ยวข้องกับการจับกับเซลล์เป้าหมาย จากงานวิจัยก่อนหน้านี้ พบว่า โปรตีนพิษ HlyA จากเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli อีกหนึ่งในสมาชิกของ RTX family มีบริเวณของเปปไทด์ลำดับกรดอะมิโนที่ 914-936 ที่เกี่ยวข้องในการจับกับ Glycophorin receptor บนผิวเม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งตรงกับ conserved region ลำดับกรดอะมิโนที่ 1621-1627 ของ CtaA ทางด้าน C-terminus ดังนั้นงานวิจัยชิ้นนี้จึงตัดชิ้นส่วนเปปไทด์ทางด้าน C-terminal region ลำดับกรดอะมิโนที่ 1601-1706 ของ CyaA-RTX ด้วยการสร้าง truncate cycA-RTX gene fragment จากโคลนต้นแบบ pCyaA-RTX ด้วยวิธี Polymerase Chain reaction และ Cloning จากนั้นนำโปรตีนที่ได้มาจากการทดสอบความสามารถในการจับกับเซลล์เป้าหมาย ได้แก่ เซลล์เม็ดเลือกขาวคน และเซลล์เม็ดเลือกแดงแกะ ซึ่งผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า เมื่อตัดด้าน C-terminal ของ RTX subdomain ออกประสิทธิภาพในการจับกับเซลล์เป้าหมายทั้งเม็ดเลือกขาวคนและเม็ดเลือดแดงแกะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งชี้ให้เห็นว่า C-terminal region ของ CyaA toxin ในตำแหน่งกรดอะมิโนที่ 1601-1706 มีความสำคัญต่อการจับกับกลุ่มเซลล์เป้าหมาย ซึ่งการออกแบบเปบไทด์ในช่วงลำดับกรดอะมิโนดังกล่าวของโปรตีนพิษนี้ อาจนำไปสู่การพัฒนา peptide vaccine เพื่อป้องกันหรือรักษาโรคไอกรนที่ติดเชื้อจาก B. pertussis ที่มี CyaA toxin เป็นปัจจัยหลักในการก่อโรคในอนาคต และสามารถนำความรู้ที่ได้นี้ไปศึกษาลำดับกรดอะมิโนที่คล้ายคลึงกันกับโปรตีนพิษชนิดอื่น ๆ ในกลุ่มของ RTX toxin ต่อไปได้เช่นเดียวกัน