Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/17116
Title: Bioactive protein from rhizomes of Zingiber ottensii Valeton
Other Titles: โปรตีนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพจากเหง้าไพลดำ Zingiber ottensii Valeton
Authors: Nathachai Tiengburanatam
Advisors: Aphichart Karnchanatat
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Advisor's Email: Aphichart.K@Chula.ac.th
Subjects: Zingiber
Plant proteins
Issue Date: 2009
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The objectives of this study were to find out bioactive protein from Zingiber ottensii rhizome and study properties of purified protein. Protein from the rhizome was isolated using 20 mM Tris-HCl buffer, salting out with 80% (NH4)2SO4, and purified by stepwise eluted (1 M NaCl) SP sepharose chromatography. Five fractions obtained from purification step were unbound, F25, F50, F75, and F100 which the highest protein content was found in the F50 fraction. Results form native and reducing SDS-PAGE indicated that the F50 was single protein contained at least three subunits with sizes 32.5, 15.2, and 13.8 kDa. Periodic staining and phenol-sulfuric assay showed that the F50 was glycoprotein and contained 26.30 1.01% (by weight) carbohydrate moiety, respectively. By trypsinized and LC-MS/MS analysis, it was found that amino acid sequence of F50 was the most resemble to cysteine protease. Bioassay results indicated that the F50 contained -glucosidase inhibitory activity which the maximum inhibiton, IC50, and Ki were 100%, 30.15 g/ml, and 140 mol, respectively. The activity was stable at pH range 2-10 and at temperature up to 65oC. Furthermore, the F50 could inhibit growth of three plant pathogenic fungi, Fusarium oxysporum, Exserohilum turicicum, Colectrotrichum cassiicola, at a concentration of 23.6 to 42.7 g, but no any effect on test bacteria (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis). The F50 could also inhibit hepatoma cancer (HEP-G2; IC50 = 1.130 g) and colon cancer (SW620; IC50 = 5.370 g) proliferation. This could be concluded that a glycoprotein from Z. ottensii was successfully purified and its bioactivities were also characterized
Other Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อค้นหาโปรตีนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพจากเหง้าไพลดำ และศึกษาลักษณะสมบัติของโปรตีนที่แยกได้ โดยทำการสกัดโปรตีนจากเหง้าไพลดำด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ (Tris-HCI 20 มิลลิโมลาร์ ที่ค่าความเป็นกรดด่าง 7.2 จากนั้นนำโปรตีนมาทำให้บริสุทธิ์โดยการตกตะกอนด้วยเกลือแอมโมเนียมซัลเฟตอิ่มตัวที่ 80 เปอร์เซนต์ ทำโปรตีนให้บริสุทธิ์โดยเทคนิคโครมาโทกราฟีแบบแลกเปลี่ยนอิออนด้วยคอลัมน์ SP sepharose โดยชะแบบเป็นลำดับ ขั้นด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ Tris-HCI 20 มิลลิโมลาร์ ที่มีโซเดียมคลอไรด์ 1 โมลาร์ ที่ค่าความเป็นกรดด่าง 7.2 สามารถแยกโปรตีนสกัดหยาบได้เป็น 5 ส่วน คือ unbound F25 F50 F75 และ F100 ตามลำดับ โดยส่วน F50 มีปริมาณโปรตีนสูงที่สุด เมื่อใช้เทคนิคพอลิอะคริลาไมด์เจลอิเล็กโตรฟอเรซิสแบบไม่เสียสภาพ และเสียสภาพ พบว่าส่วนของ F50 เป็นโปรตีนบริสุทธิ์ที่มีอย่างน้อยสามหน่วยย่อยขนาด 32.5 15.2 และ 13.8 ตามลำดับ ผลการย้อมสีแบบ Periodic statining พบว่าเป็นไกลโคโปรตีน และผลทดสอบหาปริมาณคาร์โบไฮเดรตด้วยวิธี phenol-sulfuric พบว่ามีสัดส่วนเป็นคาร์โปไฮเดรตถึง 26.30 ±1.01 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เมื่อวิเคราะห์ลำดับกรดอะมิโนภายในโปรตีนชนิดนี้พบว่า ลำดับของกรดอะมิโนที่ได้มีความคล้ายกับซิเตอีน โปรติเอส ผลการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพพบว่า โปรตีนชนิดนี้มีกิจกรรมของการยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดสสูง เมื่อศึกษาจลนพลศาสตร์ของกิจกรรมยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดส จะได้เปอร์เซ็นต์ การยับยั้งสูงสุดที่ 77.5 เปอร์เซ็นต์ ค่า IC50 เท่ากับ 30.15 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และค่า Ki เท่ากับ 140 ไมโครโมล ส่วนค่า Km เท่ากับ 2.35 ไมโครโมล และ Vmax เท่ากับ 0.11 มิลลิโมลต่อนาที กิจกรรมของยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดสของโปรตีนชนิดนี้ มีเสถียรภาพของกิจกรรมของการยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดสของโปรตีนชนิดนี้ที่ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 2 จนถึง 10 และที่อุณหภูมิ 4 จนถึง 35 องศาเซลเซียส และสูงสุดที่ 65 องศาเซลเซียส โปรตีนชนิดนี้สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราโรคพืช Collectotrichum cassiicola, Exserohilum turcicum และ Fusarium oxysporum ได้ที่ความเข้มข้น 23.6 ถึง 47.2 ไมโครกรัม แต่ไม่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์สี่ชนิด คือ Bacillus subtilis, Candida albican, Escherichia coli และ Staphylococcus aureus นอกจากนี้ยังพบว่าโปรตีนชนิดนี้ สามารถยับยั้งการเจริญของเซลล์มะเร็งตับชนิด HEP-G2 (IC50 = 1.130 ไมโครกรัม) และเซลล์มะเร็งลำไส้ชนิด SW620 (IC50 = 5.370 ไมโครกรัม) จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า สามารถแยกและศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพของไกลโคโปรตีนชนิดหนึ่งจากเหง้าไพลดำได้เป็นผลสำเร็จ
Description: Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2009
Degree Name: Doctor of Philosophy
Degree Level: Doctoral Degree
Degree Discipline: Biotechnology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/17116
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2009.1751
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2009.1751
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
nathachai_ti.pdf1.26 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.