Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan produksi daging ayam di Indonesia membawa ancaman serius berupa kemunculan penyakit zoonosis seperti Avian Influenza dan Campylobacteriosis yang menimbulkan risiko kesehatan pada manusia dan kerugian ekonomi yang besar bagi industri peternakan unggas. Solusi yang ditawarkan adalah pengembangan protein rekombinan berbasis glikokonjugat sebagai kandidat vaksin yang mampu menargetkan virus H5N1 dan Campylobacter jejuni. Kandidat vaksin yang dikembangkan merupakan vaksin subunit yang dirancang untuk membawa hemagglutinin (HA) H5N1 dan N-glikan dari Campylobacter jejuni sebagai komponen antigen. Desain vaksin dimodifikasi dengan penambahan YebF, sequon glikosilasi, dan his-tag untuk memfasilitasi proses produksi dan purifikasi glikoprotein rekombinan. Desain vaksin ini dinamakan YebF-rH5-GT. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh kondisi kultivasi dan produksi protein rekombinan seperti variasi 1) konsentrasi induser (IPTG), dan 2) volume kultur terhadap produksi dan glikosilasi protein YebF-rH5-GT, serta 3) melakukan pemurnian dan refolding protein rekombinan YebF-rH5-GTmenggunakan kondisi induksi IPTG dan volume produksi terpilih. Ekspresi protein rekombinan YebF-rH5-GT tanpa adanya induksi IPTG menghasilkan peningkatan protein ~1,2 kali lipat, efisiensi glikosilasi 90,75 ± 0,91%, dan solubilitas 9,67 ± 3,54% dibandingkan dengan efisiensi glikosilasi dan solubilitas saat ekspresi pada kondisi konsentrasi IPTG 0,1 mM (78,24 ± 4,59%; p = 0,0022 dan 35,42 ± 5,08%; p = 0,0028), 0,25 mM (72,58 ± 8,04%; p = 0,0118 dan 44,85 ± 6,35%; p = 0,0022), serta 0,5 mM (71,67 ± 1,47%; p = 0,0081 dan 42,43 ± 4,52%; p = 0,0289). Selain itu, ekspresi protein rekombinan YebF-rH5-GT pada konsentrasi 0,5 mM IPTG di volume produksi 200 mL menghasilkan peningkatan protein ~1,3 kali lipat, efisiensi glikosilasi 84,64 ± 3,32% dan solubilitas 5,29 ± 3,57% dibandingkan dengan efisiensi glikosilasi dan solubilitas saat ekspresi pada kondisi volume produksi 10 mL (71,67 ± 1,47%; p = 0,0109 dan 42,43 ± 4,52%; p = 0,0238) dan 50 mL (78,64 ± 2,57% dan 5,11 ± 1,03%). Purifikasi dan refolding protein rekombinan YebF-rH5-GT dengan non induksi IPTG dan induksi IPTG 0,5 mM yang diproduksi pada volume 200 mL menunjukkan yield dan kemurniaan yang rendah. Rendahnya yield disebabkan oleh rendahnya jumlah protein target pada fraksi inclusion bodies, sehingga jumlah protein target yang tersedia untuk proses pemurnian dan refolding menjadi terbatas. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa YebF-rH5-GT dapat diproduksi dalam bentuk terglikosilasi pada E. coli SCM6 dan bahwa kondisi induksi serta volume kultur memengaruhi keseimbangan antara ekspresi, glikosilasi, dan solubilitas protein. Temuan ini memberikan dasar untuk optimasi produksi protein YebF-rH5-GT, dengan optimasi durasi induksi pada volume produksi yang lebih besar agar meningkatkan akumulasi protein YebF-rH5-GT sebelum tahap purifikasi dan refolding.