การทดสอบฤทธิ์เอนไซม์ GTPase ในหลอดทดลอง |
| โดย: สมบูรณ์ ชุดมะเริง, สุมิตร ลีวานิชกุล ปีการศึกษา: 2552 กลุ่มที่: 5 อาจารย์ที่ปรึกษา: จตุรงค์ ประเทืองเดชกุล ภาควิชา: ภาควิชาจุลชีววิทยา Keyword: FtsZ, GTPase, curcumin, berberine, สารต้านแบคทีเรีย, การแบ่งเซลล์, FtsZ, GTPase, curcumin, berberine, antibacterial agents, cell division |
| บทคัดย่อ: โครงการพิเศษนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบฤทธิ์ของสาร curcumin และ berberine ในการยับยั้งเอนไซม์ GTPase ของโปรตีน FtsZ ซึ่งจำเป็นต่อ GTP hydrolysis cycle ที่แบคทีเรียใช้ในการสร้าง Z ring เพื่อเริ่มเข้าสู่กระบวนการแบ่งตัว จากการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเชื้อแบคทีเรียด้วยวิธี disc diffusion method และ agar dilution method กับเชื้อ Escherichia coli ATCC 25922 และ Bacillus subtilis ATCC 6633 พบว่า curcumin และ berberine ให้ฤทธิ์ยับยั้งที่ดีต่อเชื้อทั้ง 2 เชื้อ (minimum inhibitory concentration (MIC) ของ curcumin ต่อ E. coli และ B. subtilis มีค่า 2.4 mg/ml เท่ากัน และ MIC ของ berberine ต่อ E. coli และ B. subtilis มีค่า 2.4 และ 0.48 mg/ml ตามลำดับ) และเมื่อนำไปทดสอบผลต่อการแบ่งตัวโดยดูลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ E. coil สายพันธุ์ JE 6617 พบว่า เชื้อแบคทีเรียมีการต่อเป็นสายที่ยาวจำนวนมาก ตามเวลาที่ใช้เพาะบ่มกับสาร ซึ่งแสดงถึงความสามารถของสารในการยับยั้งการแบ่งตัวของแบคทีเรีย จากนั้นทำการสกัดโปรตีน FtsZ จากเชื้อ E. coli สายพันธุ์ JE 6617 เพื่อนำไปทดสอบหา GTPase activity และทดสอบฤทธิ์ในการยับยั้งเอนไชม์ GTPase ของ curcumin และ berberine โดยดูผลจากปริมาณ phosphate ที่ถูกปลดปล่อยมาหลังจากทำปฏิกิริยากับ GTP พบว่าสารทั้งสองชนิดสามารถยับยั้ง GTPase ของโปรตีน FtsZ ได้โดย median inhibitory concentration (IC50) ของ curcumin และ berberine เท่ากับ 0.05 และ 0.06 mcg/mL ตามลำดับ จากผลการศึกษาโครงการพิเศษดังกล่าวพบว่าทั้ง curcumin และ berberine มีความน่าสนใจที่จะนำมาศึกษาเพิ่มเติม เพื่อวิจัยและพัฒนาเป็นยาต้านจุลชีพใหม่ในอนาคตต่อไป |
| abstract: The aim of this special project is to assay the GTPase inhibitory activity of curcumin and berberine toward FtsZ protein, which is essential for the initial step of bacterial cell division. First both compounds were tested for their antibacterial activity against Escherichia coli ATCC 25922 and Bacillus subtilis ATCC 6633 by disc diffusion and agar dilution method. The results showed minimum inhibitory concentration (MIC) of curcumin was 2.4 mg/ml for both bacteria. While MIC of berberine against E. coli and B. subtilis were 2.4 and 0.48 mg/ml respectively. These compounds were subsequently tested for their effect on the morphology of E. coli JE6617. The results showed morphology of E. coli was altered, form long filament, by both compounds. The length and number of bacteria filamentous was time dependent manner. After that, the FtsZ protein was extracted from E. coli JE 6617 and used as GTPase enzyme for testing GTPase inhibitory activity of curcumin and berberine. The mean inhibitory concentration (IC50) of curcumin and berberine was 0.05 และ 0.06 mcg/mL respectively. In conclusion, the results of this special project show that curcumin and berberine are intensive substances to be further studies in order to develop as new generation of antimicrobial agents |
| . |