Perkembangan dunia pengobatan sudah berubah dari penggunaan obat bermolekul kecil seperti parasetamol dan aspirin yang berubah menjadi obat bermolekul besar atau biopharmaceutical. Obat molekul besar seperti Insulin, Interferon maupun antibody monoclonal telah banyak digunakan untuk terapi. Obat molekul ini memiliki banyak keungulan dibandingkan dengan obat bermolekul kecil.
Salah satu protein yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai biopharmaceutical product adalah SLPI. Secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI) merupakan suatu protein yang banyak ditemukan dalam cairan mukosa, hasil sekresi sistem pernapasan, cairan dalam mulut rahim dan membran amnion. SLPI berperan diantaranya sebagai anti-bakteri, anti-inflamasi, melindungi jaringan dari degradasi protease melalui pembentukan komplek reversibel dengan enzim serin protease seperti; elastase, cathepsin G, trypsin dan chymotrypsin yang dilepaskan dari leukosit selama proses inflamasi.
Beberapa penelitian menyatakan bahwa protein SLPI mempunyai peranan dalam proses penyembuhan luka. Penyembuhan luka yang dimaksud adalah penyembuhan luka dalam rongga mulut. Berkurangnya jumlah SLPI dalam mukosa dapat memperlambat penyembuhan luka Penyembuhan luka yang lambat dapat disebabkan oleh karena kelebihan enzim protease di antaranya elastase, yang menyebabkan proteolisis dan adanya infeksi bakteri. Fungsi protein SLPI di antaranya adalah menghambat elastase, oleh karena itu dengan penambahan SLPI diharapkan penyembuhan luka akan optimal.
SLPI yang telah beredar secara komersial di pasaran diproduksi dengan teknologi rekayasa genetika dan masih menjadi bahan import di Indonesia. Dalam rangka meningkatkan kemandirian bangsa dalam bidang kesehatan, group riset proteomic BIOME telah melakukan berbagai rekayasa untuk mendapatkan SLPI rekombinan produk local yang aktif sebagai biomaterial penyembuh luka dan mampu bersaing dengan SLPI bahan import.
Isolasi gen penyandi SLPIdan asal membran amnion telah berhsail dilakukan. Membran amnion digunakan pada penelitian ini karena membrane amnion merupakan salah satu biomaterial baru yang telah banyak digunakan dalam proses penyembuhan luka karena diantaranya mengandung SLPI sebagai bahan aktif. SLPI rekombinan yang didapatkan dari membran amnion tergolong baru dan berpotensi dimanfaatkan sebagai kandidat penyembuhan luka. Hasil ekspresi menunjukan SLPI rekombinan full-length (rSLPI) berhasil diekspresikan di inang E.coli. Protein rSLPI menunjukkan daya imbibisi terhadap porcine pancreatic elastase (PPE). Rekayasa SLPI dengan merubah posisi histag juga telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh histag pada rSLPI. Hasil penelitian menunjukkan bahwa posisi His-tags mempengaruhi aktivitas penghambatan SLPI terhadap PPE.
Selanjutnya, penempatan His-tags di C terminal SLPI berspekulasi untuk mengganggu protein karena interaksi sterik atau elektrostatik His-tags. Interaksi elektrostatik dapat terjadi dari histidin bermuatan positif. His-tags yang terletak di dekat situs aktif 3-hydroxybutyrate dehydrogenase (3HBDH) dapat memisahkan ikatan hidrogen, mengganggu konformasi 3HBDH, dan menurunkan katalitik enzim. Pada studi lain 16, juga dilaporkan His-tags dalam posisi di terminal-C dari tropinone reductase mengganggu situs aktif enzim.
Dari hasi tersebut menegaskan bahwa karakterisasi fungsional protein rekombinan menggunakan tag afinitas diperlukan sebelum aplikasi lebih lanjut dapat dilakukan. Investigasi lebih lanjut diperlukan pemodelan struktur protein untuk mengklarifikasi kemungkinan interaksi tag-nya dengan aktif situs protein rekombinan. Kesimpulan Posisi histag pada SLPI rekombinan mempengaruhi aktivitasnya.
Gen SLPI berhasil dikloning dan diekspresikan dalam E. coli BL21. Fusi protein NSLPI dan CSLPI dihasilkan dengan his-tag di terminal-N dan C terminal pada posisi masing-masing. Efek penghambatan NSLPI dan CSLPI pada PPE ditunjukkan bahwa kedua SLPI aktif. Aktivitas penghambatan NSLPI adalah 66,7%, lebih tinggi dari CSLPI sebesar 44,4%. Adanya fungsi hambatan ini sehingga menjadi sangat potensial untuk aplikasi dalam mempercepat penyembuhan luka.
Penulis:. Elly Munadziroh
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di http://www.ajmb.org/Article?id=20413
Elly Munadziroh , Evi Umayah Ulfa , Amaliah Labiqah , One Asmarani ,and Ni Nyoman Tri Puspaningsih (2020) : Effect of Polyhistidine Tag Position Toward Inhibition Activity of Secretory Leukocyte Protease Inhibitor as candidate for material wound healing
