Transformasi dan Ekspresi Gen XynBTN63D Pengkode Enzim Endo β-1,4- D-Xilanase dalam Saccharomyces cerevisiae BJ1824

Abstract

Enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan N63D dari bakteri Bacillus sp. dalam sistem abdominal rayap merupakan enzim yang dapat mendegradasi xilan secara acak menghasilkan prebiotik xilooligosakarida. Xilooligosakarida yang dihasilkan dari degradasi xilan menggunakan enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase tidak dapat dikonsumsi karena protein enzim diproduksi dari host bakteri E.coli yang merupakan bakteri patogen dan memiliki dinding sel pirogen yang bersifat toxic. U.S Food and Drug Administration menganggap organisme Saccharomyces cerevisiae merupakan organisme aman yang dapat digunakan sebagai sel inang untuk produksi protein rekombinan. Gen pengkode enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan (xynBTN63D) ditransformasikan ke dalam S.cerevisiae BJ1824 menggunakan metode litium asetat. Enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan N63D telah berhasil diekspresikan dalam S.cerevisiae BJ1824 pada pESC dan pYHM1 sebagai vektor ekspresi. Vektor pESC-URA dan pYHM1 yang telah disisipi peptida sinyal HM1 untuk membantu proses sekresi protein. Ekstrak kasar ekstraseluler Enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan N63D memiliki aktivitas spesifik sebesar 3,46 U/mg pada vektor pESC dan 2,14 U/mg pada vektor pYHM1, sedangkan ekstrak kasar intraseluler Enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan N63D memiliki aktivitas spesifik sebesar 1,21 U/mg pada vektor pESC dan 0,86 U/mg pada vektor pYHM1. Enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan N63D memiliki berat molekul sekitar 30 kDa yang diamati melalui sodium dodesil poliakrilamida elektroforesis (SDS-PAGE). Gen XynBTN63D telah berhasil ditransformasikan ke dalam S.cerevisiae. Aktivitas spesifik Enzim Endo-β-1,4-D-Xilanase mutan N63D dalam S.cerevisiae lebih besar dari pada aktivitasnya dalam Escherichia coli BL21 (DE3).