Biopolym. Cell. 2011; 27(1):40-46.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000080
Структура та функції біополімерів
Властивості лектинів та поверхневих біополімерів клітин непатогенних коринебактерій
1Підгорський В. С., 2Фуртат І. М., 1Ногіна Т. М., 1Коваленко Е. А., 1Сащук О. В., 1Гетьман Є. І.
  1. Інститут мікробіології і вірусології ім. Д. К. Заболотного НАН України
    вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, Україна, 03680
  2. Національний університет «Києво-Могилянська академія»
    вул. Г. Сковороди 2, Київ, Україна, 04655

Abstract

Мета. Вивчити лектинові властивості клітин непатогенних коринебактерій та препаратів їхніх поверхневих біополімерів (ПБ), екстрагованих додецилсульфатом натрію (SDS). Методи. ПБ з інтактних клітин екстрагували 0,15 М розчином NaCl, що містив 1 % SDS. Концентрацію білків визначали методом Лоурі, вуглеводів – антроновим методом. Електрофорез проводили в системі ПААГ–SDS за Леммлі. Гемаглютинуючу активність (ГАА) встановлювали із застосуванням еритроцитів кроля, вуглеводну специфічність лектинів – у реакції гальмування гемаглютинації. Результати. Електрофоретичні спектри препаратів ПБ містили білкові і вуглеводні біополімери з молекулярною масою 10–120 кДа, які не виявляли ГАА. Після екстракції ПБ клітини коринебактерій зберігали життєздатність і мали вищу, ніж інтактні клітини, ГАА, яка становила 64–2048 одиниць. Гемаглютиніни оброблених SDS клітин більшості штамів коринебактерій проявляли найвищу спорідненість до муцину підщелепної залози бика і N-ацетилнейрамінової кислоти. Висновки. У досліджених штамів непатогенних коринебактерій виявлено асоційовані з внутрішніми шарами клітинної стінки лектини з переважною специфічністю до сіалових кислот.
Keywords: Corynebacterium, поверхневі біополімери, лектини, гемаглютинуюча активність, вуглеводна специфічність
Повний текст: (PDF, російською)

References

[1] Puech V., Chami M., Lemassu A., Laneelle M.-A., Schifler B., Gounon P., Bayan N., Benz R., Daffe M. Structure of the cell envelope of corynebacteria: importance of the non-covalently bound lipids in the formation of the cell wall permeability barrier and fracture plane Microbiology 2001 147, Pt 5 P. 1365–1382.
[2] Colombo A. V., Hirata R. Jr., de Souza C. M., Monteiro-Leal L. H., Previato J. O., Formiga L. C., Andrade A. F., Mattos-Guaraldi A. L. Corynebacterium diphtheriae surface proteins as adhesins to human erythrocytes FEMS Microbiol. Lett 2001 197, N 2 P. 235–239.
[3] Bayan N., Houssin C., Chami M., Leblon G. Mycomembrane and S-layer: two important structures of Corynebacterium glutamicum cell envelope with promising biotechnology applications J. Biotechnol 2003 104, N 1–3 P. 55–67.
[4] Schiffler B., Barth E., Daffe M., Benz R. Corynebacterium diphtheriae: identification and characterization of a channelforming protein in the cell wall J. Bacteriol 2007 189, 21 P. 7709–7719.
[5] Yelyseyeva I. V., Babych Ye. M., Zhdamarova L. A., Belozersky V. I., Kolpak S. A., Gorbach T. V., Bobireva I. V. Biological characteristics of diphtheriae pathogen antigens obtained by physicochemical methods Ann. Mechnikov Inst 2008 N 3 P. 25–31.
[6] Zuber B., Chami M., Houssin C., Dubochet J., Griffiths G., Daffe M. Direct visualization of the outer membrane of mycobacteria and corynebacteria in their native state J. Bacteriol 2008 190, N 16 P. 5672–5680.
[7] Costa-Riu N., Burkovski A., Kramer R., Benz R. PorA represents the major cell wall channel of the gram-positive bacterium Corynebacterium glutamicum J. Bacteriol 2003 185, N 16 P. 4779–4786.
[8] Chami M., Bayan N., Peyret J. L., Gulik-Krzywicki T., Leblon G., Shechter E. The S-layer protein of Corynebacterium glutamicum is anchored to the cell wall by its C-terminal hydrophobic domain Mol. Microbiol 1997 23, N 3: 483– 492.
[9] Brand S., Niehaus K., Puhler A., Kalinowski J. Identification and functional analysis of six mycolyltransferase genes of Corynebacterium glutamicum ATCC 13032: the genes cop1, cmt1, and cmt2 can replace each other in the synthesis of trehalose dicorynomycolate, a component of the mycolic acid layer of the cell envelope Arch. Microbiol 2003 180, N 1:33–44.
[10] Mattos-Guaraldi A. L., Duarte Formiga L. C., Pereira G. A. Cell surface components and adhesion in Corynebacterium diphtheriae Microbes Infect 2000 2, N 12:1507– 1512.
[11] Ott L., Holler M., Gerlach R. G., Hensel M., Rheinlaender J., Schaffer T. E., Burkovski A. Corynebacterium diphtheriae invasion-associated protein (DIP1281) is involved in cell surface organization, adhesion and internalization in epithelial cells BMC Microbiol 2010 10, N 2 P. 1–9.
[12] Karas' SR, Kasimova DIa, Kostiukova NN. The characteristics of Corynebacterium diphtheriae adhesins. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol. 1991;(5):17-9.
[13] Podgorskyi V. S., Kovalenko E. A., Simonenko I. A. The lectins of bacteria Kyiv: Naukova dumka, 1992.–203 p.
[14] Karpova I. S., Kovalenko E. A., Koretskaya N. V., Getman E. I. Extracellular lectins of saprophytic bacteria Bacillus subtilis and it's mutants Biopolym. Cell 2004 20, N 4 P. 290–295.
[15] Messner P., Allmaier G., Schaffer C., Wugeditsch T., Lortal S., Konig H., Niemetz R., Dorner M. Biochemistry of S-layers FEMS Microbiol. Rev 1997 20, N 1–2:25–46.
[16] Braithwaite C. E., Smith E. E., Songer J. G., Reine A. H. Characterization of detergent-soluble proteins of Corynebacterium pseudotuberculosis Vet. Microbiol 1993 38, N 1 2:59–70.
[17] Aizava T., Iwabuchi N., Kikuchi A., Urai M., Anzai H., Sunairi M., Nakajima M. A rapid and simple method using the detergent Triton X114 for preparation of outer membrane proteins from bacteria containing mycolic acids Actinomycetol 2001 15, N 1 P. 6–10.
[18] Deutsche Sammlung von Microorganismen und Zellkulturen GmbH: Catalogue of strains / Fourth Ed Braunschweig: Gesellschaft fur Biotechnologische Forschung GmBH, 1989 459 p.
[19] Mykhalsky L. O., Furtat I. M., Demyanenko F. P., Kostyuchyk A. A. Electrophoretic patterns of cell wall protein as a criterion for the identification and classification of Corynebacteria Ukr. Biokhim. Zh. 2001 73, N 3 P. 61–70.
[20] Methods of soil microbiology and biochemistry / Ed. D. G. Zvyagintsev Moscow: Mosc. State Univ. publ., 1991 304 p.
[21] Zaharova I. J., Kosenko L. V. Methods of studying microbial polysaccharides Kyiv: Naukova dumka, 1982 192 p.
[22] Harlow E., Lane D. Antibodies: a laboratory manual New York: Cold Spring Harbor Lab. press, 1988 726 p.
[23] Lutsik M. D., Panasjuk E. N., Antonyuk V. A. Methods of search lectins (phytohemagglutinins) and their definition immunochemical specificity (Methodical recommendations for biochemists and immunologists) Lviv, 1980 20 p.
[24] Makela O. Studies in hemagglutins of leguminose Ann. Med. Exp. Biol. Fenn 1957 35, Suppl11:1–133.