Study of the c-terminal domain of SlpA from Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 for the display of heterologous proteins on the surface of non-genetically modified Lactic Acid Bacteria

JASTREBOW, IARA G; GORDILLO, TANIA B.; BOCKOR, SABRINA S; ALLIEVI, MARIANA CLAUDIA; RUZAL, SANDRA M.; PALOMINO, MARÍA MERCEDES

Quilmes

Jornada; V Jornadas de Investigadores e Investigadoras en formación en Ciencia y Tecnología; 2023

Universidad de Quilmes

Lactobacillus es un género del grupo de bacterias ácido lácticas (BAL). Se losconsidera microorganismos seguros (generally recognized as safe o GRAS) paraconsumo humano y entre ellos se encuentran diversos probióticos. Las envolturas deLactobacillus cumplen importantes funciones en la permeabilidad celular y son losmediadores de las interacciones con el ambiente. La proteína S-layer, predominante enLactobacillus acidophilus ATCC 4356, SlpA, tiene una estructura bimodular con dosdominios funcionales bien distinguidos: una región involucrada en el ensamblado de laproteína (N-terminal) y otra en la unión a la superficie celular (C-terminal). El dominio C-terminal (CT) está conformado por dos dominios SLAP (pfam 03217) y ha sido utilizadopara la exhibición de proteínas heterólogas.El objetivo principal de este trabajo fue lograr la puesta a punto del clonadomolecular de cada uno de los dominios SLAP con el fin de evaluar a futuro su funcióncomo como carrier de anclaje para la exhibición de proteínas heterólogas en la envolturade BAL.Para esto se realizó el clonado y expresión de los dominios SLAP del CT de SlpAen quimeras con la proteína verde fluorescente (GFP) en sistemas heterólogos deEscherichia coli JM109 y HMS174 respectivamente, obteniendo construcciones: GFP-SLAP1, GFP-SLAP2 y GFP-CTSlpA. Para GFP-SLAP1, se ensayaron distintascondiciones de expresión a fin de favorecer la solubilidad y rendimiento de las proteínasrecombinantes y posterior purificación con sistema de afinidad HisTrapHP. Con elproducto obtenido se hicieron ensayos de binding sobre L. acidophilus a fin de realizarun estudio de interacción comparativo respecto al CT. Para dicho ensayo, L. acidophiluses cultivado hasta fase estacionaria en MRS, se remueve la capa S con tratamiento conLiCl 5 M y se incuban alícuotas de 300 μL de cultivo durante 1 h a 37 ºC con 10 μg de lasproteínas de fusión GFP-SLAP1 y GFP-CTSlpA. Luego, la interacción fue evaluada pormicroscopía de fluorescencia.Como resultado de los experimentos realizados, se ha avanzado en el clonado delas fusiones GFP-SLAP1 y GFP-SLAP2 y optimizado la expresión y purificación deSLAP1-GFP. También se ha comprobado, mediante el estudio de interacción, que adiferencia del CT, el dominio SLAP1 no es suficiente para lograr el binding a la paredcelular de L. acidophilus.