Elaboration of a method of lysozyme purification from Human saliva

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Introduction. Growing antibiotic resistance dictates the need for search for alternative antimicrobial drugs. Antimicrobial polypeptides, including lysozyme, are among prospective prototypes. Existing methods of human lysozyme purification are less elaborated in comparison with methods of lysozyme purification from other species sources.

The aim of the study. Development of a simple and rapid method of lysozyme purification from human saliva, which can be performed in laboratories equipped for research of peptides and low-molecular proteins.

Material and methods. Human saliva was treated with NaCl, centrifuged, filtered through filter with pores diameter 0.45 μm, used for two-steps solid-phase extraction on C18 cartridges (elution with 20% and 60% acetonitrile), reversed-phase high-performance liquid chromatography on C18 column in acetonitrile gradient and re-chromatography. Homogeneity and molecular weight were confirmed by SDS-PAGE electrophoresis. Enzyme activity was confirmed in turbidimetric analysis in the presence of Micrococcus lysodeikticus. The presence of antimicrobial activity was confirmed by electrophoresis under acidic conditions with subsequent gel overlay against Listeria monocytogenes.

Results. Saliva treatment with 62.5—1000 mM NaCl did not affect total protein content in the supernatants after centrifugation. Treated with 0.5 M NaCl and filtered saliva was used for solid-phase extraction. After the separation of components eluted with 20% acetonitrile, components eluted with 60% acetonitrile were used for RP-HPLC. As the result, a major peak was obtained and the fractions used for further purification and analysis. The sample contained a protein with the molecular weight of lysozyme. The protein possessed muramidase activity towards Micrococcus lysodeikticus cell walls and antimicrobial activity towards L. monocytogenes.

Conclusions. In the present study, a simple method of lysozyme purification from human saliva was elaborated (about 5 μg of lysozyme from 1 mL of saliva). The protocol preserves essential biological properties of lysozyme.

作者简介

I. Krenev

Institute of Experimental Medicine

编辑信件的主要联系方式.
Email: il.krenevv13@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7970-3291
SPIN 代码: 1411-0962

Post-graduate Student, Junior Research Scientist, Department of General Pathology and Pathological Physiology

俄罗斯联邦, Acad. Pavlov Str., 12, Saint Petersburg, 197022

M. Berlov

Institute of Experimental Medicine

Email: berlov.mn@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5191-0467
SPIN 代码: 9006-6127

Ph.D. (Biol.), Senior Research Scientist, Department of General Pathology and Pathological Physiology

 

俄罗斯联邦, Acad. Pavlov Str., 12, Saint Petersburg, 197022

参考

  1. Ventola C.L. The Antibiotic Resistance Crisis: Part 1: Causes and Threats. P & T. 2015;40(4): 277–283.
  2. Ventola C.L. The Antibiotic Resistance Crisis: Part 2: Management Strategies and New Agents. P & T. 2015; 40(5): 344–352.
  3. Ghosh C., Sarkar P., Issa R., Haldar J. Alternatives to Conventional Antibiotics in the Era of Antimicrobial Resistance. Trends in Microbiology. 2019; 27(4): 323–338. doi: 10.1016/j.tim.2018.12.010.
  4. Fleming A. On a Remarkable Bacteriolytic Element Found in Tissues and Secretions. Proceedings of the Royal Society of Lon-don. Series B. 1922; 93: 306–317. doi: 10.1098/rspb.1922.0023.
  5. Ragland S.A., Criss A.K. From Bacterial Killing to Immune Modulation: Recent Insights into the Functions of Lysozyme. PLoS Pathogens. 2017; 13(9): e1006512. doi: 10.1371/jour-nal.ppat.1006512.
  6. Ferraboschi P., Ciceri S., Grisenti P. Applications of Lysozyme, an Innate Immune Defense Factor, as an Alternative Antibiotic. Antibiotics (Basel). 2021; 10(12): 1534. doi: 10.3390/antibiotics10121534.
  7. Shahmohammadi A. Lysozyme Separation from Chicken Egg White: a Review. European Food Research and Technology. 2018; 244: 577–593. doi: 10.1007/s00217-017-2993-0.
  8. Liu B.L., Ooi C.W., Ng I.S. et al. Effective Purification of Lysozyme from Chicken Egg White by Tris(hydroxyme-thyl)amino-methane Affinity Nanofiber Membrane. Food Chemistry. 2020; 327: 127038. doi: 10.1016/j.food-chem.2020.127038.
  9. Yao X., Du T., Guo J. et al. Extraction and Characterization of Lysozyme from Salted Duck Egg White. Foods. 2022; 11(22): 3567. doi: 10.3390/foods11223567.
  10. Mohamed R., Campbell J.L., Cooper-White J. et al. The Impact of Saliva Collection and Processing Methods on CRP, IgE, and Myoglobin Immunoassays. Clinical and Translational Medicine. 2012; 1(1): 19. doi: 10.1186/2001-1326-1-19.
  11. Jenzano J.W., Hogan S.L., Lundblad R.L. Factors Influencing Measurement of Human Salivary Lysozyme in Lysoplate and Turbidimetric Assays. Journal of Clinical Microbiology. 1986; 24(6): 963–967. doi: 10.1128/jcm.24.6.963-967.1986.
  12. Bradford M.M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding. Analytical Biochemistry. 1976; 72: 248–254. doi: 10.1006/abio.1976.9999.
  13. Schägger H., von Jagow G. Tricine-Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis for the Separation of Pro-teins in the Range from 1 to 100 kDa. Analytical Biochemistry. 1987; 166(2): 368–379. doi: 10.1016/0003-2697(87)90587-2.
  14. Mörsky P. Turbidimetric Determination of Lysozyme with Micrococcus lysodeikticus Cells: Reexamination of Reaction Conditions. Analytical Biochemistry. 1983; 128(1): 77–85. doi: 10.1016/0003-2697(83)90347-0.
  15. Lehrer R.I., Rosenman M., Harwig S.S. et al. Ultrasensitive Assays for Endogenous Antimicrobial Polypeptides. Journal of Immunological Methods. 1991; 137(2): 167–173.
  16. doi: 10.1016/0022-1759(91)90021-7.
  17. Panyim S., Chalkley R. The Heterogeneity of Histones. I. A Quantitative Analysis of Calf Histones in Very Long Polyacrylamide Gels. Biochemistry. 1969; 8(10): 3972–3979. doi: 10.1021/bi00838a013.
  18. Schipper R.G., Silletti E., Vingerhoeds M.H. Saliva as Research Material: Biochemical, Physicochemical and Practical Aspects. Archives of Oral Biology. 2007; 52(12): 1114–1135. doi: 10.1016/j.archoralbio.2007.06.009.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Elution profile obtained during the solid-phase extraction of the treated saliva. Volume of each fraction is 5 mL

下载 (50KB)
3. Fig. 2. Results of RP-HPLC of the sample obtained during the solid-phase extraction of the treated human saliva

下载 (41KB)
4. Fig. 3. Results of lysozyme purification using RP-HPLC

下载 (41KB)
5. Fig. 4. Results of the analytical electrophoresis of the human lysozyme in polyacrylamide gel under denaturating conditions in the presence of SDS (SDS-PAGE electrophoresis): st – molecular weights marker; 1 – hen egg white lysozyme; 2 – the prepared sample of human saliva lysozyme

下载 (140KB)
6. Fig. 5. Results of the evaluation of the obtained lysozyme sample enzymatic activity by turbidimetric method

下载 (36KB)
7. Fig. 6. Results of the electrophoresis in polyacrylamide gel in acidic system and of the antimicrobial gel overlay assay: 1 – lane with the prepared sample of human lysozyme; 2 – agarose gel with bacteria on Petri dish containing two inhibition zones; 3 – lane on polyacrylamide gel with the prepared sample of human lysozyme after overlay; 4 – hen egg white lysozyme. The higher bands contain lysozyme dimers and the lower bans contain lysozyme monomers

下载 (134KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».