Đặc tính phân tử và phân bố mô bệnh học của gene FABP (fatty acid binding protein) ở sán máng Schistosoma Mekong

VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN II

ĐẶC TÍNH PHÂN TỬ VÀ PHÂN BỐ MÔ BỆNH HỌC CỦA GENE FABP
(FATTY ACID BINDING PROTEIN) Ở SÁN MÁNG SCHISTOSOMA
MEKONG
Đỗ Thị Cẩm Hồng1*, Wanwisa Peonsamut2, Manaw Sangfuang2, Yanin Limpanont3,
Charoonroj Chotwiwattanakun4, Prasert Sobhon5, Narin Preyavichyapugdee2

TÓM TẮT
Fatty Acid-Binding Protein (FABP) là một protein liên kết lipid nội bào, có trọng lượng phân tử
khoảng 14-15 kDa và đóng vai trị quan trọng cho sự tổng hợp màng ngoài và tái tạo da. FABP là
một trong sáu loại protein đã được WHO lựa chọn làm ứng cử viên cho phát triển vắc-xin để phòng
ngừa bệnh sán máng (Bilharziasis) do giống Schistosoma sống trong máu của người và động vật
gây ra ở trong vùng nhiệt đới, nơi mà cộng đồng người nghèo khơng có nguồn nước sạch và điều
kiện vệ sinh đầy đủ. Trong nghiên cứu này, trình tự ADN bổ sung (cADN) mã hoá protein FABP
của Schistosoma mekongi trưởng thành (SmekFABP) được tạo dịng và phân tích trình tự. Kết quả
thu được đoạn trình tự nucleotide của gen SmekFABP với chiều dài 582 bp có chứa khung đọc mở
mã hố gen SmekFABP với chiều dài 132 axít amin. Trình tự axít amin của protein SmekFABP
có sự tương đồng với FABP của S. japonicum (GenBank: AA64426) đến 95,4%, và với các loài
Schistosoma khác bao gồm S. mannsoni và S. haematobium lần lượt là 91,7% và 90,2%. Trọng
lượng phân tử của protein SmekFABP là 14.84 kDa và protein FABP tái tổ hợp (rSmekFABP) có
gắn đi histidine là 15,5 kDa. Kết quả điện di trong gel SDS-PAGE, chúng tôi ghi nhận 2 vạch,
một vạch chính có trọng lượng 26 kDa; đây có thể là protein rSmekFABP ở dạng liên kết hai đơn
vị (dimer) và một vạch mờ có trọng lượng 15,5 kDa là protein rSmekFABP ở dạng đơn (monomer).
Độ tương đồng và đồng dạng của protein SmekFABP khi so sánh với S. japonicum rất cao, và sự
phân bố ở các vị trí mơ bệnh học cũng giống nhau, điều này cho thấy gen FABP của hai loài ký sinh
trùng này có chung nguồn gốc. Trong khi, độ tương đồng và đồng dạng của protein FABP giữa S.
mekongi và ký chủ động vật hữu nhũ rất thấp. Do đó, protein này có thể được dùng để phát triển
vắc-xin chống lại bệnh nhiễm trùng S. mekongi mà không bị tương tác với protein FABP của ký chủ
trong quá đáp ứng sinh miễn dịch bằng vắc-xin. Thêm vào đó, nghiên cứu này sử dụng 5 chương
trình tin sinh học khác nhau bao gồm Hoop & Woods; Welling, Parker, B-EpiPred và ABCpred để

phân tích protein FABP thu được, kết quả là, một epitope kháng ngun ở dạng peptid có trình tự từ
vị trí 87-DSESKITQTQKDAKN-101 được ghi nhận. Theo các nghiên cứu trước đây, đoạn peptide
này là loại epitope kháng nguyên tiềm năng đối các protein kháng thể CTL và MHC-I trong hệ
thống miễn dịch của ký chủ động vật hữu nhũ.
Từ khóa: FABP, Schistosoma mekongi, kháng nguyên, vắc xin, CTL (Cytotoxic T lymphocyte),
MHC-I (Major Histocompatility Conplex –I).

Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II
Trường Đại học Silpakorn, Thái Lan
3
Applied Malacology Unit, Faculty of Tropical Medicine, Mahidol University, Bangkok, Thailand
4
Mahidol University, Nakhonsawan Campus, Nakhonsawan, Thailand
5
Department of Anatomy, Faculty of Science, Mahidol University, Bangkok, Thailand
* Email:
1
2

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

45


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

I. GIỚI THIỆU
Bệnh sán máng (được gọi là Bilharziasis)
do giống Schistosoma sống trong máu của người
và động vật gây ra trong vùng nhiệt đới nơi cộng

đồng người nghèo khơng có nguồn nước sạch
và điều kiện vệ sinh đầy đủ (Santos, 2011). Ước
tính có khoảng 4.400 đến 200.000 người chết
hàng năm do bệnh sán máng gây ra trên toàn thế
giới (Thétiot ‐ Laurent & ctv., 2013); và sự lây
truyền đã tồn tại ở 75 đến 76 quốc gia (Mohamed
& ctv., 2018). Ít nhất, 6 loài sán lá nhiễm ở người
như Schistosomam haematobium, Schistosoma
intercalatum,
Schistosoma
guineesis,
Schistsosoma japonicum, Schistosoma mansoni
và Schitosoma mekongi (Gordon & ctv., 2019).
Năm 1978, S. mekongi được xác định lần đầu
tiên (Voge & ctv., 1978); lồi này đặc hữu ở lưu
vực sơng Mekong, và một vài nơi ở Thái Lan
(Sornmani & ctv., 1971). Bệnh sán máng gây
ra bởi các phản ứng miễn dịch đối với trứng
Schistosoma bị nhiễm trong các mơ. Trứng giải
phóng các kháng nguyên dẫn đến kích thích
phản ứng tạo u hạt liên quan đến tế bào T, đại
thực bào và bạch cầu dẫn đến các dấu hiệu
lâm sàng của bệnh (Othman & Soliman, 2015;
Webster & ctv., 2013).
Hiện nay, Praziquantel (PZQ) là lựa chọn
để điều trị bệnh sán máng nhờ vào phổ rộng,
an toàn và hiệu quả cao (Vale & ctv., 2017).
Mặc dù PZQ có hiệu quả, tuy nhiên nó khơng
ngăn ngừa sự tái nhiễm (Wu & ctv., 1994), và
việc sử dụng lặp lại PZQ trong điều trị có thể

dẫn tới các thể schistosomes kháng PZQ (Cupit
& Cunningham, 2015). Do đó, việc phát triển
vắc-xin được xem như là một trong những chiến
lược bền vững để kiểm soát sự lây truyền bệnh
một cách lâu dài (Fonseca & ctv., 2012).
FABP là một protein liên kết lipid nội bào,
có trọng lượng phân tử thấp (14-15 kDa) và
đóng vai trị quan trọng cho sự tổng hợp màng
ngồi và tái tạo da. Tuy nhiên, FABP không
thể được tổng hợp trong cơ thể bởi giun sán,
46

mà được hấp thụ từ ký chủ động vật (Bennett
& Caulfield, 1991). FABP là một trong 6 ứng
cử viên phát triển vắc-xin đã được WHO lựa
chọn để chống lại bệnh sán máng (Bergquist N,
1995). Thêm vào đó, nghiên cứu của Rahmani
và cộng sự (2019) cho thấy FABP có chứa
epitope kháng nguyên để phát triển vắc-xin đa
chủng chống lại S. mansoni. Kết quả phân tích
tin sinh học, nhiều epiotpe kháng ngun có
thể kích thích phản ứng sinh miễn dịch trong
hệ thống miễn dịch của ký chủ động vật hữu
nhũ để sản xuất các protein kháng thể bao gồm
CTL (Cytotoxic T lymphocyte), MHC-I (Major
Histocompatility Conplex –I) (Rahmani & ctv.,
2019).
Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo dịng
gen, phân tích đặc tính, sự phân bố ở các mơ
và dự đốn tế bào B sinh miễn dịch của gen

FABP ở S. mekongi. Điều này làm cơ sở cho
việc nghiên cứu phát triển vắc-xin chống lại
S. mekongi cũng như là giải pháp bền vững để
phòng bệnh sán máng trong tương lai.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Tạo dòng và giải trình tự gen FABP
của Schistosoma mekongi (SmekFABP)
Sán máng S. mekongi trưởng thành (nguồn
sán máng Schistosoma mekongi thuộc chủng
Lào được cảm nhiễm vào ốc Neotricula aperta
và chuột chủng ICR, được thực hiện bởi the
Applied Malacology Unit, Department of Social
Medicine and Environment, Faculty of Tropical
Medicine, Mahidol University, Bangkok). RNA
tổng số được tách chiết bằng thuốc thử TRIzol
(Molecular Centre, Inc.), được thực hiện theo
hướng dẫn của nhà sản xuất. Trình tự cADN
một phần của SmekFABP được khuếch đại bằng
PCR với bộ mồi bao gồm mồi xuôi (5’-ACT
TTA GGC GTT CAG TCA ATC GGA A-3’)
và mồi ngược (5’-GCA ATG TTT ATT GAA
CAA AAG TGA AGC TG-3’). Các mồi này
được thiết kế dựa vào GenBank (FN315763.1)

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

của S. japonicum. PCR được thực hiện 35 chu
kỳ ở 940C trong 30 giây, 500C trong 30 giây và
720C trong 90 giây. Sản phẩm PCR được gắn
vào vector pGEM-T (Promega, Hoa Kỳ) trước
khi giải trình tự.
2.2. Xác định đặc tính protein SmekFABP
Đặc tính protein SmekFABP được xác định
bằng công cụ BLAST ( />BLAST) và chương trình máy tính Prot của Thụy
sĩ (). So sánh độ
tương đồng từ các loài Schistosoma được thực
hiện bởi chương trình Clustal Omega (https://
www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo).
Phương
pháp phân tích Neighbourhood (Saitou & Nei,
1987) được thực hiện bằng phần mềm Mega X
(Kumar & ctv., 2018) với bootstrap 1.000 lần
lặp lại (Felsenstein, 1985). Mơ hình 3-D của
protein FABP được dự đốn bằng chương trình
I-TASSER (Yang & Zhang, 2015).
2.3. Biểu hiện gen SmekFABP tái tổ hợp
(rSmekFABP)
Phương pháp thực hiện được dựa theo
phương pháp được mô tả bởi Sripa và cộng
sự (2017). Trình tự ADN của gen FABP được
khuếch đại từ cADN của sán máng trưởng thành
S. mekongi bằng cách sử dụng mồi xi có gắn
vị trí nhận dạng của enzyme cắt giới hạn NdeI
ở đầu 5’ của mồi (5’-CATATGGCGACTTT
GGGTACTGGGATGA-3’) và mồi ngược có
gắn vị trí nhận dạng của enzyme cắt giới hạn

XhoI cùng với đoạn 6-histidine ở đầu 5’ của
mồi (5’- CTCGAGTTAATGATGATGATGAT
GATGAACATTCTCATATTCTTTTATTTGT
CG-3’), với sản phẩm khuếch đại 420 bp. Sản
phẩm PCR được gắn vào vector pET-17b trước
khi biến nạp vào chủng E. coli BL21 để biểu
hiện protein rSmekFABP. Vi khuẩn này được
nuôi cấy trong môi trường LB có chứa 1 μg/ml
ampicillin và ủ ở 370C cho đến khi OD600 đạt
đến 0,6–0,8. Sau đó cảm ứng bằng IPTG 1mM
và ủ ở 300C trong 6 giờ. Protein rSmekFABP
thu được bằng cách ly giải tế bào vi khuẩn bằng

máy tán siêu âm và protein được tinh sạch bằng
phương pháp ly tâm qua cột Ni-NTA 15ml
(Qiagen, Đức). Protein rSmekFABP tinh khiết
được thẩm tách trong PBS lạnh trong 3 giờ.
2.4. Dự đốn các vị trí epitope kháng
ngun
Các epitope kháng ngun được xác định
bằng cách sử dụng một số chương trình dự
đốn như sau: Hopp & Woods (1981); Welling
& cộng sự (1985); HPLC / Parker & cộng
sự (1986); Kolaskar & Tongaonkar (1990);
B-EpiPred (Larsen & ctv., 2006) và ABCpred
(Saha & Raghava, 2006).
2.5. Xác định sự phân bố của SmekFABP
trong mô ký sinh bằng phương pháp lai In Situ
Sán máng Schistosoma mekongi trưởng
thành được cố định trong môi trường

paraformaldehyde 2% ở 40C trong 18 giờ. Sau
đó, mơ được xử lý thơng qua q trình xử lý
mô thông thường trước khi được đúc thành khối
parafin. Phần mơ được cắt lát có độ dày 5 mm
và đính trên các lame có tráng silan. Các đoạn
mồi xi và ngược của gen SmekFABP được
sử dụng để sản xuất mẫu dị có đánh dấu DIGoligonucleotide (Roche, Đức) từ cADN của S.
mekongi. Các mẫu dò này được dùng để lai với
các mô trên lame. Phản ứng lai được ủ ở 500C
trong 12 giờ. Màu được hình thành bằng cách
sử dụng chất nền NBT/BCIP. Sau đó các lát cắt
được nhuộm tương phản với màu nâu Bismarck
brown Y (Sigma, Mỹ). Các lát cắt này được
làm sạch bằng Xylene và được che phủ bằng
miếng lamen trước khi quan sát dưới kính hiển
vi (Salachan & ctv., 2017).
III. KẾT QUẢ
3.1. Phân tích gen SmekFABP
Kết quả khuếch đại bằng phương pháp PCR
cho thấy trình tự đoạn ADN chứa gen SmekFABP
có chiều dài 582 bp (Hình 1). Đoạn trình tự này
có chứa khung đọc mở mã hóa cho protein FABP
có chiều dài 132 axít amin với khối lượng phân
tử được dự đốn là 14,82 kDa (Hình 2).

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

47

VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN II

Hình 1. Sản phẩm khuếch đại bằng PCR đối với đoạn cADN của gen SmekFABP. Giếng M:
thang chỉ thị 100 bp; giếng 1-4: đoạn gen SmekFABP có kích thước 582 bp.

Hình 2. Đoạn trình tự đoạn ADN và trình tự axít amin của gen SmekFABP. Khung đọc mở bao
gồm bộ ba mở đầu ATG mã hoá Methionin (M) và bộ ba kết thúc TAA khơng mã hố.
3.2. So sánh trình tự nucleotide và axít
amin của SmekFABP
Tỷ lệ tương đồng giữa trình tự nucleotide
và axít amin của SmekFABP khi so sánh với các
lồi sán máng khác và các ký chủ động vật hữu
nhũ được trình bày trong Bảng 1 và 2.
Trong đó, tỷ lệ tương đồng đối với trình
tự nucleotide của SmekFABP với các FABP
từ các loài sán máng cùng loài Schistosoma
bao gồm S. japonicum (SjFABP_L23322.1),
S.
mansoni
(SmFABP_M60895.1),
S.
haematobium (ShFABP_AB114679.1) và S.
bovis (SbFABP_AY615730.1) lần lượt là 88,7,
63,0, 62,6 và 57,2% (Bảng 1). Trong khi, tỷ
lệ tương đồng trình tự axít amin khi so sánh
48

protein SmekFABP với các proetin FABP của S.
japonicum (SjFABP_AAA64426), S. mansoni
(Sm14FABP_2POA_A), S. haematobium

(ShFABP_BAF62288) và S. bovis (SbFABP_
AAT39384) lần lượt giảm dần từ 95,4 - 89,4%
(Bảng 2). Kết quả này cho thấy độ tương
đồng gen và protein FABP trong cùng lồi
Schistosoma rất cao, trong đó, độ tương đồng
giữa S. mekongi và S. japonicum là cao nhất.
Kết quả so sánh SmekFABP với FABP
của các loài sán Fasciola khác bao gồm F.
hepatica (Fh_AJ250098.1) và F. gigantica
(Fg_U52908.1) có tỷ lệ tương đồng mức độ
nucleotide là 36,2 - 47,2% ở (Bảng 1); Trong
khi đó ở mức độ axít amin có tỷ lệ tương

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

đồng từ 39,3 - 48,4% đối với F. hepatica (Fh_
CAB65015) và F. gigantica (Fg_AAB06722)
(Bảng 2). Điều này cho thấy tỷ lệ tương đồng
gen và protein FABP giữa S. mekongi và với các
loài sán khác tương đối thấp.
Kết quả so sánh SmekFABP với FABP
của các ký chủ động vật hữu nhũ bao gồm
chuột (RatFABP_BC086947.1) và người
(HumanFABP_BC032801.1) có tỷ lệ tương

đồng ở mức độ nucleotide là 26,6 - 27,1%
(Bảng 1); Trong khi đó, ở mức độ axít amin

có tỷ lệ tương đồng từ 25,7 - 27,2% đối
với chuột (RatFABP_2JU3_A) và người
(HumanFABP_3STN_A) (Bảng 2). Điều này
cho thấy tỷ lệ tương đồng gen và protein FABP
giữa S. mekongi và với các ký chủ động vật hữu
nhũ là rất thấp.

Bảng 1. Tỷ lệ tương đồng của các trình tự nucleotide của gen SmekFABP và các loài khác.

Bảng 2. Tỷ lệ tương đồng của các trình tự axít amin của protein SmekFABP và các loài khác.

Cây phát sinh loài được xây dựng bằng
chương trình Bio Edit (Neighborhood 1.000 lần
lặp lại) cho thấy SmekFABP nằm trong nhóm với
FABP của S. japonicum (SjFABP_AAA64426)
và S. japonicum (SjFABP_AAG50052). Cịn
các lồi là S. mansoni (Sm14FABP_2POA_A),

S. haematobium (ShFABP_BAF62288) và S.
bovis (SbFABP_AAT39384) nằm trong nhóm
khác và ở nhánh kế cận trên cây phát sinh loài.
Trong khi, FABP của động vật và người nằm
trong nhóm khác và ở nhánh xa trên cây phân
phát sinh lồi (Hình 3).

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

49

VIỆN NGHIÊN CỨU NI TRỒNG THỦY SẢN II

Hình 3. Cây phát sinh lồi được xây dựng từ gen FABP (kích thước 396 bp) của S. mekongi và
các loài khác. SmekFABP nằm trong nhóm với FABP của S. Japonicum.
3.3. Phân tích cấu trúc thứ cấp của
protein SmekFABP
Cấu trúc thứ cấp của protein SmekFABP
được phân tích bằng chương trình I-TESSER
(Zhang, 2008). Kết quả cho thấy protein có cấu

trúc bậc ba phổ biến như các protein FABP khác,
bao gồm 10 đoạn đối song song ở dạng phiến β
và 2 đoạn ở dạng xoắn α, và các vòng cuộn kết
nối các đoạn tạo thành sợi peptide (TM-score =
0,91 ± 0,06, RMSD = 1,9 ± 1,6Å) (Hình 4).

Hình 4. Mơ hình cấu trúc bậc 3 của protein SmekFABP. Màu vàng: mười đoạn đối song song ở
dạng phiến β; màu hồng: 2 đoạn ở dạng xoắn α; màu xanh: các vòng cuộn kết nối các đoạn tạo
thành sợi peptide (TM-score = 0,91 ± 0,06, RMSD = 1,9 ± 1,6Å).

50

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

3.4. Biểu hiện protein SmekFABP tái tổ
hợp (rSmekFABP)
Protein rSmekFABP được biểu hiện trong

tế bào vi khuẩn E. coli BL21 và được tinh
sạch bằng cột Ni2+ trong điều kiện biến tính.
Kết quả điện di SDS-PAGE cho thấy một vạch

rSmekFABP ở vị trí khoảng 26 kDa và vạch
mờ khoảng 23 kDa (Hình 5). Trong khi đó,
rSmekFABP sau khi được thẩm tách, kết quả
cho thấy có vạch mờ ở vị trí khoảng 15,5 kDa
(Hình 6).

26 kDa

26 kDa
23 kDa

15,5 kDa

Hình 5. Bảng gel điện di SDS-PAGE

Hình 6. Bảng gel điện di SDS-PAGE

của rSmekFABP.

của rSmekFABP sau khi thẩm tách.

(M): thang chỉ thị;
(1): protein trước biểu hiện trong E. coli;
(2): protein sau khi biểu hiện trong E. coli;
(3): rSmekFABP tinh sạch.

(M): thang chỉ thị;
(1): protein trước biểu hiện trong E. coli;
(2): protein sau khi biểu hiện trong E. coli.

3.5. Xác định epitope kháng nguyên trên
SmekFABP
Dự đoán vùng epitope kháng nguyên trên
bề mặt của protein là bước cần thiết để thiết kế
vắc-xin dựa vào các đoạn peptide có khả năng
sinh miễn dịch. Kết quả phân tích cho thấy

các vùng ưa nước trong protein SmekFABP
có khả năng sinh miễn dịch bề mặt. Một đoạn
87-DSESKITQTQKDAKN-101 nằm trong vùng
phiến 𝛽 của protein đều được tìm thấy bởi 5
chương trình phân tích (Hopp & Woods; Welling,
Parker, B-EpiPred và ABCpred) (Bảng 3).

Bảng 3. Các vùng ưa nước tiềm năng và vị trí dự đốn epitope sinh miễn dịch từ các chương trình
phân tích khác nhau.
Hopp & Woods
9-11,13-16,18

Welling & al
6-7,9-15,18
26

47,49-51,55,5758
65,67-104
108-112,114-119

61-62,77
80,8285,87,90,94101
119
121, 126-128

Parker & al Kolaskar & Tangaokar B-Epipred ABCpred
9-22
13
30-39,4116-28
23-38
45
25-59
47
58-65
69-79
61-76
65-105

109-128

80-87
102-109,117-126

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

87-101

88-103

115-120

51


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

3.6. Sự phân bố FABP trong các mô của
Schistosoma mekongi bằng kỹ thuật lai In Situ
Các mặt cắt dọc parafin của S. mekongi
trưởng thành được lai với mẫu dị ARN
SmekFABP. Các tín hiệu lai dương tính (tế bào
bắt màu nâu của thuốc nhuộm) đã được phát
hiện trong các tế bào biểu mô và nhu mơ của

manh tràng. Trong khi đó, các tế bào biểu mơ ở
lame đối chứng khơng lai với mẫu dị đã khơng
bắt màu nâu của thuốc nhuộm (Hình 7). Kết quả
này cho thấy mARN của gen SmekFABP hiện
diện ở biểu mơ và nhu mơ của manh tràng của
sán máng.

Hình 7. Các mặt cắt dọc của S. mekongi ở giai đoạn trưởng thành được lai với mẫu dò ARN
SmekFABP. (A): lame đối chứng khơng dùng mẫu dị, các tế bào khơng bắt màu nâu của
thuốc nhuộm. (B, C và D): Các lame được lai với mẫu dò cho thấy các tế bào nhu mô (Pc) và
tế bào biểu mô (Teg) của manh tràng (Cae) bắt màu nâu của thuốc nhuộm Bismarck brown Y.
Thanh tỷ lệ 50 μm.
IV. THẢO LUẬN
Kết quả so sánh trình tự nucleotide và axít
amin bằng chương trình Omega Clastal và

BioEdit cho thấy trình tự axít amin của FABP
Schistosoma mekongi (SmekFABP) có tỷ
lệ tương đồng ở mức độ cao với các lồi sán
máng trong cùng giống Stristosoma. Trình tự
axít amin SmekFABP có tỷ lệ tương đồng cao
nhất khi so sánh với S. japonicum (GenBank:
AAA64426) là 95,4% và với các loài S. mansoni
và S. haematobium lần lượt là 91,7 và 90,2%.
52

Điều này cho thấy FABP của S. mekongi và S.
japonicum có chung nguồn gốc. Đặc tính sinh
miễn dịch của phân tử FABP từ S. japonicum
đã được báo cáo là có khả năng bảo vệ chống
lại sự lây nhiễm S. japonicum thơng qua thí
nghiệm gây nhiễm (Tu & ctv., 2014; Wei & ctv.,
2009). Vì vậy, phân tử SmekFABP cũng có thể
được dùng phát triển vắc-xin chống lại nhiễm
trùng S. mekongi. Ngược lại, độ tương đồng về
trình tự axít amin của SmekFABP đối với ký
chủ động vật hữu nhũ cho tỷ lệ rất thấp, dao

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

động từ 25-27,2%. Ngồi ra, kết quả phân tích
cây phát sinh lồi cho thấy SmekFABP có mối
quan hệ tiến hóa xa với các loài ký chủ động vật

hữu nhũ. Điều này làm cơ sở tốt để có thể sử
dụng SmekFABP phát triển vắc-xin chống lại
nhiễm trùng S. mekongi mà không bị ảnh hưởng
đến protein FABP của ký chủ động vật hữu nhũ
trong quá trình sinh miễn dịch bằng tiêm chủng.
Sự dung hợp protein SmekFABP tái tổ hợp
(rSmekFABP) với đoạn 6 axít amin histidine
(6-histidine) được tạo ra trong tế bào vi khuẩn
sau khi cảm ứng với IPTG 1mM. Kết quả phân
tích trên gel SDS-PAGE và nhuộm màu xanh
Coomassie đối với protein rSmekFABP được
tinh sạch xuất hiện một băng (vạch) chính ở vị
trí có trọng lượng phân tử khoảng 26 kDa và 2
vạch mờ ở vị trí có trọng lượng phân tử khoảng
23 kDa và 15,5 kDa, trong khi trọng lượng phân
tử dự đoán của protein rSmekFABP với đoạn 6histidine là 15,64 kDa. Theo báo cáo trước đây,
protein FABP có trọng lượng phân tử từ 13-15
kDa (Sripa & ctv., 2017). Trong nghiên cứu này,
vạch chính có trọng lượng phân tử 26 kDa, điều
này có thể được tiên đoán rằng rSmekFABP tạo
thành protein phức hợp ở dạng 2 đơn vị (dimer).
Trong khi vạch mờ có trọng lượng phân tử 15,5
kDa là rSmekFABP ở dạng đơn (monomer).
Việc tiêm vắc-xin phòng bệnh sán máng là
một trong những chiến lược để loại trừ và tiêu
diệt tận gốc bệnh sán máng. Nó có thể được sử
dụng đơn hoặc kết hợp với thuốc tẩy giun sán
để giảm sự tái nhiễm ở một khu vực đang diễn
ra bệnh. Protein FABP là một trong sáu ứng cử
viên được chọn để phát triển vắc-xin bởi WHO

chống lại bệnh sán máng (Bergquist, 1995).
Nghiên cứu này, chúng tơi đã dự đốn epitope
kháng ngun trên phân tử protein SmekFABP
bằng cách sử dụng công cụ tin sinh học. Kết quả
cho thấy vùng 87-DSESKITQTQKDAKN-101
được tìm ra bởi các chương trình tin sinh học
(Hopp & Woods; Welling, Parker, B-EpiPred
và ABCpred), trong đó đoạn peptide 88

-SESKITQ-94 tương tự có trong peptide của
FABP S. mansoni (EKNSESKLTQ) đã được
chứng minh rằng trình tự này có khả năng bảo
vệ kép chống lại sự lây nhiễm của cả S. mansoni
(sm14) và Fasciola hepatica (Fh15) (Vilar &
ctv., 2003). Đoạn peptide của nghiên cứu này
cũng có một phần (93-TQTQKDAKN-100)
tương đồng với đoạn peptide “TQTQVDPKNI”
của FABP S. mansoni đã phát triển thành
vắc-xin kết hợp đa peptide (polypeptide)
và trở thành vị trí sinh miễn dịch của CTL
(Cytotoxic T lymphocyte), MHC-I (Major
Histocompatility Conplex –I) trong hệ thống
miễn dịch của ký chủ động vật hữu nhũ. Vì vậy,
đoạn peptide “87-DSESKITQTQKDAKN-101”
của SmekFABP có thể được sử dụng để phát triển
vắc-xin chống lại sự nhiễm trùng S. mekongi
hoặc Fasciola spp. trên mơ hình động vật trong
tương lai.
Nghiên cứu này đã chứng minh rằng
SmekFABP có hiện diện trong tế bào biểu mơ

và nhu mơ của giun đực trưởng thành. Phát
hiện này tương tự như kết quả của Gobert và
cộng sự (1997), nghiên cứu về protein FABP ở
S. japonicum (Sj-FABP). Họ phát hiện ra rằng
Sj-FABP khu trú trong tế bào nhu mô và các
giọt lipid bên dưới vùng biểu bì của ký sinh
trùng đực. Brito và cộng sự. (2002) đã chứng
minh rằng protein FABP 14 kDa của S. mansoni
(Sm14) khu trú trong các mô gần các bề mặt
tiếp xúc của ký sinh trùng và vật chủ. Điều này
cho thấy FABP có thể đóng vai trị quan trọng
trong việc vận chuyển các axit béo, nhưng vẫn
chưa rõ liệu sự hấp thu xảy ra thông qua mô
hay ruột vì cả hai mơ đều liên quan đến sự hấp
thu axít béo (Brito & ctv., 2002). Hockley và
McLaren (1973) đã chứng minh rằng các axít
béo hấp thụ ở S. mansoni được thực hiện ở tế
bào biểu mô và được lưu trữ trong ruột hoặc
trong tuyến thực quản. Trong nghiên cứu của
Sirisriro và cộng sự (2002) đã sử dụng kỹ thuật
immunoperoxidase để nghiên cứu sự phân bố

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SÔNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

53


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

của FABP ở F. gigantica, kết quả cho thấy nồng

độ protein này hiện diện cao nhất trong mô nhu
mô, và các tế bào nhu mơ dường như có số
lượng FABP khác nhau.
V. KẾT LUẬN
5.1. Kết luận
Từ những kết quả trên, nghiên cứu này ghi
nhận một số kết luận như sau: Trình tự ADN
của SmekFABP đã được tạo dịng có kích thước
582 bp và chứa khung đọc mở mã hóa protein
FABP là 132 axít amin và trình tự này có sự
tương đồng cao với FABP từ Schistosome spp.
(57,2 - 88,7% đối với nucleotide và 89,4% 95,4% đối với trình tự axít amin) và Fasciola
spp. (36,2 - 47,5% đối với trình tự nucleotide và
39,3-48,4% đối với trình tự axít amin). Ngồi
ra, một epitope kháng ngun có khả năng
sinh miễn dịch được dự đốn bằng các chương
trình tin sinh học là đoạn peptide nằm ở vị trí
87-DSESKITQTQKDAKN-101. Một phát hiện
nữa cũng được ghi nhận trong nghiên cứu này là
ARN thơng tin (mARN) của SmekFABP có sự
hiện diện trong các tế bào biểu mô và nhu mô
của giun sán trưởng thành.
5.2. Đề xuất
- Sử dụng protein SmekFABP để phát triển
vắc-xin phòng bệnh nhiễm S. mekongi.
- Phát triển phương pháp chuẩn đoán bằng
kỹ thuật ELISA để phát hiện kháng nguyên
nhiễm ở giai đoạn sớm để giúp việc phòng bệnh
nhiễm giun sán tốt hơn.
LỜI CẢM ƠN

Đề tài này được sự hỗ trợ bởi Chương trình
học bổng sau đại học quốc tế Thái Lan “Thạc
sĩ Khoa học Sinh học cho Nông Nghiệp Bền
Vững” thuộc Cơ quan Hợp tác Quốc tế Thái
Lan (TICA) - Chính phủ Thái Lan.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bennett, M., & Caulfield, J., (1991). Specific binding
of human low-density lipoprotein to the surface
of schistosomula of Schistosoma mansoni and
ingestion by the parasite. The American journal
of pathology, 138(5), 1173.

54

Bergquist, N., (1995). Schistosomiasis vaccine
development: approaches and prospects. Mem.
Inst. Oswaldo Cruz, 221-227.
Brito, Oliveira, G., Oliveira, S., Street, M.,
Riengrojpitak, S., Wilson, R., Simpson, A.,
& Correa-Oliveira, R., (2002). Sm14 gene
expression in different stages of the Schistosoma
mansoni life cycle and immunolocalization of the
Sm14 protein within the adult worm. Brazilian
journal of medical and biological research,
35(3), 377-381.
Cupit, P. M., & Cunningham, C., (2015). What is
the mechanism of action of praziquantel and
how might resistance strike? Future medicinal
chemistry, 7(6), 701-705.
Felsenstein, J., (1985). Confidence limits on

phylogenies: an approach using the bootstrap.
evolution, 39(4), 783-791.
Fonseca, C. T., Braz Figueiredo Carvalho, G.,
Carvalho Alves, C., & de Melo, T. T., (2012).
Schistosoma tegument proteins in vaccine and
diagnosis development: an update. Journal of
parasitology research, 2012.
Gobert, G., Stenzel, D., Jones, M., & McManus,
D., (1997). Immunolocalization of the fatty
acid-binding protein Sj-FABPc within adult
Schistosoma japonicum. Parasitology, 115(1),
33-39.
Gordon, C. A., Kurscheid, J., Williams, G. M.,
Clements, A. C., Li, Y., Zhou, X.-N., Utzinger,
J., McManus, D. P., & Gray, D. J., (2019). Asian
schistosomiasis: current status and prospects for
control leading to elimination. Tropical medicine
and infectious disease, 4(1), 40.
Hockley, D. J., & McLaren, D. J., (1973).
Schistosoma mansoni: changes in the outer
membrane of the tegument during development
from cercaria to adult worm. International
journal for parasitology, 3(1), 13-20.
Hopp, T. P., & Woods, K. R. (1981). Prediction of
protein antigenic determinants from amino acid
sequences. Proceedings of the National Academy
of Sciences, 78(6), 3824-3828.
Knopp, S., Person, B., Ame, S. M., Mohammed,
K. A., Ali, S. M., Khamis, I. S., Rabone, M.,
Allan, F., Gouvras, A., & Blair, L., (2013).

Elimination of schistosomiasis transmission in
Zanzibar: baseline findings before the onset of
a randomized intervention trial. PLoS Negl Trop
Dis, 7(10), e2474.
Kolaskar, A., & Tongaonkar, P. C., (1990). A semi‐

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
empirical method for prediction of antigenic
determinants on protein antigens. FEBS letters,
276(1-2), 172-174.
Kumar, S., Stecher, G., Li, M., Knyaz, C., & Tamura,
K., (2018). MEGA X: molecular evolutionary
genetics analysis across computing platforms.
Molecular biology and evolution, 35(6), 15471549.
Larsen, J. E. P., Lund, O., & Nielsen, M., (2006).
Improved method for predicting linear B-cell
epitopes. Immunome research, 2(1), 1-7.
Mohamed, I., Kinung’hi, S., Mwinzi, P. N.,
Onkanga, I. O., Andiego, K., Muchiri, G., Odiere,
M. R., Vennervald, B. J., & Olsen, A., (2018).
Diet and hygiene practices influence morbidity
in schoolchildren living in Schistosomiasis
endemic areas along Lake Victoria in Kenya
and Tanzania—A cross-sectional study. PLoS
neglected tropical diseases, 12(3), e0006373.
Othman, A. A., & Soliman, R. H., (2015).
Schistosomiasis in Egypt: A never-ending story?

Acta tropica, 148, 179-190.
Parker, J., Guo, D., & Hodges, R., (1986). New
hydrophilicity scale derived from highperformance liquid chromatography peptide
retention data: correlation of predicted surface
residues with antigenicity and X-ray-derived
accessible sites. Biochemistry, 25(19), 54255432.
Rahmani, A., Baee, M., Rostamtabar, M., Karkhah,
A., Alizadeh, S., Tourani, M., & Nouri, H. R.,
(2019). Development of a conserved chimeric
vaccine based on helper T-cell and CTL epitopes
for induction of strong immune response against
Schistosoma mansoni using immunoinformatics
approaches. International journal of biological
macromolecules, 141, 125-136.
Roy, A., Kucukural, A., & Zhang, Y., (2010).
I-TASSER: a unified platform for automated
protein structure and function prediction. Nature
protocols, 5(4), 725-738.
Saha, S., & Raghava, G. P. S., (2006). Prediction of
continuous B‐cell epitopes in an antigen using
recurrent neural network. Proteins: Structure,
Function, and Bioinformatics, 65(1), 40-48.
Salachan, P,V., Jaroenlak, P., Thitamadee, S.,
Itsathitphaisarn, O., Sritunyalucksana, K.,
(2017). Laboratory cohabitation challenge model
for shrimp hepatopancreatic microsporidiosis
(HPM) caused by Enterocytozoon hepatopenaei
(EHP). BMC Vet Res; 13(1):9.

Saitou, N., & Nei, M., (1987). The neighbor-joining

method: a new method for reconstructing
phylogenetic trees. Molecular biology and
evolution, 4(4), 406- 425.
Santos, F. K. d., (2011). Desenvolvimento e
caracterização
de
carreadores
lipídicos
nanoestruturados contendo praziquantel.
Sirisriro, A., Grams, R., Vichasri-Grams, S.,
Ardseungneon, P., Pankao, V., Meepool, A.,
Chaithirayanon, K., Viyanant, V., Tan-Ariya,
P., & Upatham, E., (2002). Production and
characterization of a monoclonal antibody
against recombinant fatty acid binding protein
of Fasciola gigantica. Veterinary parasitology,
105(2), 119-129.
Sornmani, S., Kitikoon, V., Harinasuta, C., &
Pathammavong, O., (1971). Epidemiological
study of Schistosomiasis japonica on Khong
Island, southern Laos. South East Asian Journal
of Tropical Medicine and Public Health, 2(3),
365-374.
Sripa, J., Laha, T., & Sripa, B., (2017).
Characterization and functional analysis of
fatty acid binding protein from the carcinogenic
liver fluke, Opisthorchis viverrini. Parasitology
international, 66(4), 419-425.
Thétiot‐Laurent, S. A. L., Boissier, J., Robert,
A., & Meunier, B., (2013). Schistosomiasis

chemotherapy. Angewandte Chemie International
Edition, 52(31), 7936-7956.
Vale, N., Gouveia, M. J., Rinaldi, G., Brindley, P.
J., Gärtner, F., & da Costa, J. M. C., (2017).
Praziquantel for schistosomiasis: singledrug metabolism revisited, mode of action,
and resistance. Antimicrobial agents and
chemotherapy, 61(5)
Voge, M., Bruckner, D., & Bruce, J. I., (1978).
Schistosoma mekongi sp. n. from man and
animals, compared with four geographic strains
of Schistosoma japonicum. The Journal of
parasitology, 577-584.
Waghmare, S., & Chavan, R., (2012). Prediction
of Major Histocompatibility Complex Binding
Peptides and Epitopes from Fatty-Acid-Binding
Protein of the Human Blood Fluke Schistosoma
Japonicum. Metabolomics, 2(113), 21530769.1000113.
Webster, B. L., Diaw, O. T., Seye, M. M., Faye, D.
S., Stothard, J. R., Sousa- Figueiredo, J. C., &
Rollinson, D., (2013). Praziquantel treatment of
school children from single and mixed infection

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

55


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II
foci of intestinal and urogenital schistosomiasis
along the Senegal River Basin: monitoring

treatment success and re-infection patterns. Acta
tropica, 128(2), 292-302.
Welling, G. W., Weijer, W. J., van der Zee, R.,
& Welling-Wester, S., (1985). Prediction of
sequential antigenic regions in proteins. FEBS
letters, 188(2), 215-218.
Wu, Z., Shaoji, Z., Pan, B., Hu, L., Wei, R., Gao,
Z., Li, J., & Uwe, B., (1994). Reinfection with

56

Schistosoma japonicum after treatment with
praziquantel in Poyang lake region, China. The
Southeast Asian journal of tropical medicine and
public health, 25(1), 163-169.
Yang, J., & Zhang, Y., (2015). I-TASSER server: new
development for protein structure and function
predictions. Nucleic acids research, 43(W1),
W174-W181. Zhang, Y. (2008). I-TASSER
server for protein 3D structure prediction. BMC
bioinformatics, 9(1), 40.

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021


VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN II

MOLECULAR CHARACTERIZATION AND TISSUE DISTRIBUTION
OF FABP (FATTY ACID BINDING PROTEIN) IN SCHISTOSOMA
MEKONGI

Hong Thi Cam Do1*, Wanwisa Peonsamut2, Manaw Sangfuang2, Yanin Limpanont3,
Charoonroj Chotwiwattanakun4, Prasert Sobhon5, Narin Preyavichyapugdee2
ABSTRACT
Fatty acid-binding protein (FABP) belongs to a large family of intracellular lipid-binding proteins. It has a
low molecular weight (14-15 kDa) and plays a functional role in the synthesis of the outer cell membrane
that is continually shedding off. It is one of the six candidate vaccine antigens that was selected by the
WHO to study against schistosomiasis, with various degrees of therapeutic effects. The cDNA encoding
SmekFABP of adult Schistosoma mekongi was cloned and sequenced. The nucleotide sequence of
SmekFABP was 582 bp in length. The nucleotide sequence of SmekFABP showed an open reading frame
encoding FABP containing 132 amino acids. The SmekFABP amino acid sequences showed the highest
degree of identity with the S. japonicum (GenBank: AAA64426) at 95.4%. The identity of SmekFABP
amino acid sequences with other schistosomes (S. mansoni, and S. haematobium showed at 91.7 and
90.2 respectively. The expected molecular weight of rSmekFABP determined from its constituent amino
acids is 14.82 kDa and the predicted molecular weight of rSmekFABP protein with histidine tag is 15.5
kDa. In this study, we got one major band at 26 kDa, that could be rSmekFABP that form a complex
protein and the faint band that was 15.5 kDa, which is possible to be the rSmekFABP. A high degree
of similarity and identity of S. mekongi with S. japonicum FABP in both nucleic and amino acid, and
similarity in localization of worm tissue, indicates that they share a common ancestor. The low degree
of conservation observed from amino acid sequences of mammalian hosts could reveal its applicable for
using as the vaccine candidate against the schistosome infection which may not interfere with the host’s
FABP molecule during the vaccination. Based on bioinformatic approach, one immunogenic epitope
was predicted by five programs (Hopp & Woods; Welling, Parker, B-EpiRred and ABCpred), it was
87-DSESKITQTQKDAKN-101, According to previous researches, this peptide fragment has a potential
immunogenic to CTL (Cytotoxic T lymphocyte) and Major Histocompatibility Complex – I (MHC-I) in
immune system of mammalian’s host.
Keywords: FABP, Schistosoma mekongi, immunogenic, vaccination, CTL, MHC-I (Major
Histocompatibility Complex –I).

Người phản biện: TS. Ngô Huỳnh Phương Thảo

Người phản biện: TS. Lê Hồng Phước

Ngày nhận bài: 28/5/2021

Ngày nhận bài: 28/5/2021

Ngày thông qua phản biện: 15/6/2021

Ngày thông qua phản biện: 10/6/2021

Ngày duyệt đăng: 25/6/2021

Ngày duyệt đăng: 25/6/2021

Research Institute for Aquaculture No. 2.
Silpakorn University, Phetchaburi - Thailand
3
Applied Malacology Unit, Faculty of Tropical Medicine, Mahidol University, Bangkok, Thailand
4
Mahidol University, Nakhonsawan Campus, Nakhonsawan, Thailand
5
Department of Anatomy, Faculty of Science, Mahidol University, Bangkok, Thailand
* Email:
1
2

TẠP CHÍ NGHỀ CÁ SƠNG CỬU LONG - SỐ 19 - THÁNG 6/2021

57