The mature peptides of avian β-defensin-2 (AvBD-2), AvBD-6, and AvBD-12 were expressed as 6xHis-tagged recombinant proteins using the Escherichia coli BL21(DE3)pLysS system. The yields of rAvBD-2, rAvBD-6, and rAvBD-12 were approximately 0.92 mg/L, 1.24 mg/L, and 1.52 mg/L, respectively, of bacterial culture. The antimicrobial activities of rAvBDs were characterized under different salt, nutrient, and pH conditions. At concentrations of 8 µg/ml, 16 µg/ml, and 32 µg/ml, rAvBDs inhibited the growth of Staphylococcus aureus, E. coli, and Salmonella enterica serovar Typhimurium. While no synergistic inhibitory activity was found, a significant antagonistic effect was detected between rAvBD-2 and rAvBD-12. Treatment of E. coli and Salmonella Typhimurium with rAvBDs diminished their natural resistance to bile salts. Under the nonreplicating low-nutrient condition, rAvBDs at a concentration of 16 µg/ml were able to kill E. coli and S. aureus within 30 min of contact. The antimicrobial activities of rAvBDs were enhanced by lowering salt concentration and pH from 7 to 6. The antimicrobial potency against S. aureus and E. coli could be characterized as rAvBD-6 > rAvBD-2 > rAvBD-12, which coincided with the net positive charges of these peptides. In conclusion, data from the current study warrant the investigation of the potential use of rAvBD-2, -6, and -12 as therapeutic and prophylactic antimicrobial agents against common bacterial pathogens.

Expresión, purificación y caracterización comparativa in vitro de las beta defensinas -2, -6 y -12 aviares.

Los péptidos maduros de β-defensin-2 (AvBD-2), AvBD-6, y AvBD-12 aviares se expresaron como proteínas recombinantes con etiquetas de 6xHis utilizando el sistema de Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS. Los rendimientos de rAvBD-2, rAvBD-6 y de rAvBD-12 fueron de aproximadamente 0.92 mg/L, 1.24 mg/L y de 1.52 mg/L, de cultivo bacteriano, respectivamente. Las actividades antimicrobianas de rAvBDs se caracterizaron en diferentes condiciones de sal, de nutrientes y de pH. En concentraciones de 8 µg/ml, 16 µg/ml y 32 µg/ml, los péptidos rAvBD inhibieron el crecimiento de Staphylococcus aureus, de E. coli, y de Salmonella enterica serovar Typhimurium. Mientras que no se encontró ninguna actividad inhibidora sinérgica, se detectó un efecto antagonista significativo entre rAvBD-2 y rAvBD-12. El tratamiento de E. coli y de Salmonella Typhimurium con péptidos rAvBD disminuyó su resistencia natural a las sales biliares. Bajo la condición de bajo contenido de nutrientes no replicantes, los péptidos rAvBD en una concentración de 16 µg/ml fueron capaces de matar a E. coli y a S. aureus durante 30 minutos de contacto. Las actividades antimicrobianas de los péptidos rAvBD se aumentaron mediante la reducción de la concentración de sal y el pH de 7 a 6 La potencia antimicrobiana contra S. aureus y E. coli podría ser caracterizada como rAvBD-6 > rAvBD-2 > rAvBD-12, que coincidió con las cargas positivas netas de estos péptidos. En conclusión, los datos de este estudio justifican la investigación del uso potencial de rAvBD-2, -6, -12 y como agentes antimicrobianos terapéuticos y profilácticos contra patógenos bacterianos comunes.