Preview

Проблемы особо опасных инфекций

Расширенный поиск

Роль сидерофора иерсиниахелина в физиологии Yersinia pestis

https://doi.org/10.21055/0370-1069-2022-4-75-81

Полный текст:

Аннотация

Патогенные бактерии используют низкомолекулярные хелаторы железа – сидерофоры – для ассимиляции железа в организме хозяина. Будучи признанными факторами вирулентности, эти молекулы, различающиеся по структурным и функциональным свойствам, являются предметом наиболее интенсивного изучения в медицинской микробиологии. Настоящее исследование посвящено изучению сидерофора иерсиниахелина (Ych), обнаруженного у возбудителя чумы Yersinia pestis. Цель работы – выяснение роли Ych в физиологии Y. pestis путем сравнения свойств трех штаммов чумного микроба, различающихся по продукции Ych. Материалы и методы. В экспериментах использованы три варианта штамма Y. pestis EV76: родительский штамм Y. pestis EV76, его мутант, не продуцирующий Ych из-за делеции трех генов биосинтеза сидерофора (аналоги ypo1530–1532 в штамме Y. Pestis СО 92), и комплементированный мутант, который трансформирован рекомбинантной плазмидой pSC-A-5EV, содержащей клонированные гены биосинтеза Ych в составе высококопийного плазмидного вектора pSC-A-amp/kan. Сравнительный анализ трех штаммов проведен по морфологии колоний, сидерофорной активности, скорости роста и чувствительности к перекиси водорода. Результаты и обсуждение. В результате сравнения штаммов установлено, что секреция бактериями Ych при 26 °С обеспечивает ассимиляцию бактериями железа. При 37 °С Ych не секретируется в среду и обеспечивает защиту бактерий от бактерицидного действия реактивных соединений кислорода. Таким образом, в ходе исследования показано, что иерсиниахелин способен стимулировать ассимиляцию бактериями железа в железодефицитных условиях и обладает антиоксидантными свойствами.

Об авторах

Д. А. Кузнецова
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт»
Россия

Кузнецова Дарья Александровна

344002, Ростов-на-Дону, ул. М . Горького, 117/40



В. А. Рыкова
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт»
Россия

344002, Ростов-на-Дону, ул. М . Горького, 117/40



О. Н. Подладчикова
ФКУЗ «Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт»
Россия

344002, Ростов-на-Дону, ул. М . Горького, 117/40



Список литературы

1. Kontoghiorghes G.J., Kontoghiorghe C.N. Iron and chelation in biochemistry and medicine: new approaches to controlling iron metabolism and treating related diseases. Cells. 2020; 19(6):1456. DOI: 10.3390/cells9061456.

2. Khasheii B., Mahmoodi P., Mohammadzadeh A. Siderophores: importance in bacterial pathogenesis and applications in medicine and industry. Microbiol. Res. 2021; 250:126790. DOI: 10.1016/j.micres.2021.126790.

3. Johnstone T.C., Nolan E.M. Beyond iron: non-classical biological functions of bacterial siderophores. Dalton Trans. 2015; 44(14):6320–39. DOI: 10.1039/c4dt03559c.

4. Sia A.K., Allred B.E., Raymond K.N. Siderocalins: siderophore binding proteins evolved for primary pathogen host defense. Cur. Opin. Chem. Biol. 2013; 17(2):150–7. DOI: 10.1016/j.cbpa.2012.11.014.

5. Holden V., Bachman M.A. Diverging roles of bacterial siderophores during infection. Metallomics. 2015; 7(6):986–95. DOI: 10.1039/c4mt00333k.

6. Perry R.D., Fetherston J.D. Yersiniabactin iron uptake: mechanisms and role in Yersinia pestis pathogenesis. Microbes Infect. 2011; 13(10):808–17. DOI: 10.1016/j.micinf.2011.04.008.

7. Forman S., Paulley J.T., Fetherston J.D., Cheng Y.Q., Perry R.D. Yersinia ironomics: comparison of iron transporters among Yersinia pestis biotypes and its nearest neighbor, Yersinia pseudotuberculosis. Biometals. 2010; 23(2):275–94. DOI: 10.1007/s10534-009-9286-4.

8. Rakin A., Schneider L., Podladchikova O. Hunger for iron: the alternative siderophore iron scavenging systems in highly virulent Yersinia. Front. Cell. Inf. Microbiol. 2012; 2:151. DOI: 10.3389/fcimb.2012.00151.

9. Podladchikova O., Rykova V., Antonenka U., Rakin A. Yersinia pestis autoagglutination is mediated by Hcp-like protein and siderophore Yersiniachelin (Ych). Adv. Exp. Med. Biol. 2012; 954:289–92. DOI: 10.1007/978-1-4614-3561-7_36.

10. Кузнецова Д.А., Подладчикова О.Н. Клонирование и экспрессия генов биосинтеза сидерофора иерсиниахелина Yersinia pestis в клетках Escherichia coli. Бактериология. 2018; 3(1):36–44. DOI: 10.20953/2500-1027-2018-1-36-44.

11. Подладчикова О.Н., Рыкова В.А, Кузнецова Д.А. Рекомбинантная плазмида, экспрессирующая клонированные гены биосинтеза сидерофора иерсиниахелина возбудителя чумы, способ ее получения и штамм Y. pestis – суперпродуцент иерсиниахелина. Патент на изобретение РФ № 2670949, опубл. 25.10.2018. Бюл. № 30.

12. Girard G. L’immunite dans l’infection pesteuse. Acquisitions apportees par 30 annees de travaux sur la souch de Pasteurella pestis (Girard et Robic). Biol. Med. (Paris). 1963; 52(6):631–731.

13. Подладчикова О.Н., Рыкова В.А., Морозова И.В. Способ выделения ингибитора секреции сидерофоров, синтезируемого pgm-штаммами Y. pestis, и выделенный ингибитор. Патент на изобретение РФ № 2549712, опубл. 27.04.2015. Бюл. № 12.

14. Schwyn B., Neilands J.B. Universal chemical assay for the detection and determination of siderophores. Anal. Biochem. 1987; 160(1):47–56. DOI: 10.1016/0003-2697(87)90612-9.

15. Motin V.L., Georgescu A.M., Fitch J.P., Gu P.P., Nelson D.O., Mabery S.L., Garnham J.B., Sokhansanj B.A., Ott L.L., Coleman M.A., Elliott J.M., Kegelmeyer L.M., Wyrobek A.J., Slezak T.R., Brubaker R.R., Garcia E. Temporal global changes in gene expression during temperature transition in Yersinia pestis. J. Bacteriol. 2004; 186(18):6298–305. DOI: 10.1128/JB.186.18.6298-6305.2004.

16. Chauvaux S., Rosso M.L., Frangeul L., Lacroix C., Labarre L., Schiavo A., Marceau M., Dillies M.A., Foulon J., Coppée J.Y., Médigue C., Simonet M., Carniel E. Transciptome analysis of Yersinia pestis in human plasma: an approach for discovering bacterial genes involved in septicaemic plague. Microbiology (Reading). 2007; 153(Pt. 9):3112–23. DOI: 10.1099/mic.0.2007/006213-0.

17. Lucier T.S., Fetherston J.D., Brubaker R.R., Perry R.D. Iron uptake and iron-repressible polypeptides in Yersinia pestis. Infect. Immun. 1996; 64(8):3023–31. DOI: 10.1128/iai.64.8.3023-3031.1996.

18. Eisendle M., Schrettl M., Kragl C., Müller D., Illmer P., Haas H. The intracellular siderophore ferricrocin is involved in iron storage, oxidative-stress resistance, germination, and sexual development in Aspergillus nidulans. Eukaryot. Cell. 2006; 5(10):1596–603. DOI: 10.1128/EC.00057-06.

19. Peralta D.R., Adler C., Corbalán N.S., Paz García E.C., Pomares M.F., Vincent P.A. Enterobactin as part of the oxidative stress response repertoire. PLoS One. 2016; 11(6):e0157799. DOI: 10.1371/journal.pone.0157799.


Рецензия

Для цитирования:


Кузнецова Д.А., Рыкова В.А., Подладчикова О.Н. Роль сидерофора иерсиниахелина в физиологии Yersinia pestis. Проблемы особо опасных инфекций. 2022;(4):75-81. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2022-4-75-81

For citation:


Kuznetsova D.A., Rykova V.A., Podladchikova O.N. The Role of the Yersiniachelin Siderophore in the Physiology of Yersinia pestis. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2022;(4):75-81. (In Russ.) https://doi.org/10.21055/0370-1069-2022-4-75-81

Просмотров: 122


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0370-1069 (Print)
ISSN 2658-719X (Online)