Научная статья на тему 'Анализ протеома протейного бактериофага'

Анализ протеома протейного бактериофага Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

CC BY
156
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
PROTEUS / БАКТЕРИОФАГ / BACTERIOPHAGE / ПРОТЕОМНЫЙ АНАЛИЗ / PROTEOMIC ANALYSIS / СИКВЕНС / SEQUENCE / БЕЛОК / PROTEIN / МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА / MOLECULAR WEIGHT

Аннотация научной статьи по агробиотехнологии, автор научной работы — Феоктистова Наталья Александровна, Васильев Дмитрий Аркадьевич, Мастиленко Андрей Владимирович, Сульдина Екатерина Владимировна

В статье представлены результаты изучения протеомного анализа бактериофага протейного Pr 6 УГСХА (изучение аминокислотной последовательности протеинов, их качественного и количественного составов, изоэлектрической точки белков, молекулярного веса), выделенного и селекционированного в 2017 году из объектов внешней среды по показателям специфичности и литической активности. В экспериментах были использованы ресурсы систем SnapGene Viewer v.4.1.7 и ExPasy (https://web.expasy.org) и метод вертикального электрофореза в ПААГ. Анализ профилограмм был проведен с использованием программного обеспечения GelAnalyzer 2010.В результате проведенных исследований были сопоставлены данные протеомного анализа на основании проведенного сиквенса и электрофореза в ПААГ. Установлено, что качественный состав протеинов бактериофага Pr 6 УГСХА соответствует таковым у аннотированных аналогов, имеет четкие гомологии нуклеотидного и аминокислотного наборов. При анализе протеома бактериофага Pr 6 УГСХА и, соответственно, данных секвенирования его нуклеиновой кислоты было выявлено 50 белков с молекулярными массами от 5,5 до 140 кДа. При разделении выделенных и сконцентрированных белков фага в ПААГ методом вертикального электрофореза для Proteusphage Pr 6 УГСХА было выявлено 3 белка (67 кДа, 77 кДа и 94 кДа). Полученные данные о геноме бактериофага Pr 6 УГСХА, специфичного для бактерий рода Proteus, вызывающих зоонозные инфекции, приближает нас к созданию фаговых терапевтических препаратов нового поколения, приспособленных для парентерального введения, обладающих заданными параметрами фармакокинетики и соответствующих современным стандартам биобезопасности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по агробиотехнологии , автор научной работы — Феоктистова Наталья Александровна, Васильев Дмитрий Аркадьевич, Мастиленко Андрей Владимирович, Сульдина Екатерина Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of the proteome of proteus bacteriophage

The article presents results of proteomic analysis of Proteus bacteriophage Pr 6 UGSKHA (the study of amino acid sequence of proteins, their qualitative and quantitative compositions, the isoelectric point of proteins, molecular weight) isolated and selected in 2017 from environmental objects by specificity parametres and lytic activity. SnapGene Viewer v.4.1.7 and ExPasy systems (https://web.expasy.org) and the method of vertical polyacrylamid gel electrophoresis were used in the experiments. The analysis of profilograms was carried out with application of the software GelAnalyzer 2010. The data of proteomic analysis were compared on the basis of the performed sequencing and polyacrylamid gel electrophoresis. It was established that the qualitative composition of proteins of the bacteriophage Pr 6 UGSKHA corresponds to those of the announced analogues, it has clear homology of nucleotide and amino acid sets. When analyzing the proteome of Pr 6 UGSKHA bacteriophage and the sequencing of its nucleic acid, 50 proteins with molecular weight from 5.5 to 140 kDa were detected. When isolated and concentrated phage proteins were separated by polyacrylamid gel electrophoresis, by means of vertical electrophoresis for Proteusphage Pr-6 UGSKHA, three protein (67 kDa, 77 kDa and 94 kDa) were detected. The obtained data on the genome of Pr 6 UGSKHA bacteriophage specific for bacteria of Proteus genus, which cause zoonotic infections, brings us closer to development of new generation phage therapeutic medications, adapted for parenteral infusion, which possess pharmacokinetics parameters and correspond to current standards of biosafety.

Текст научной работы на тему «Анализ протеома протейного бактериофага»

УДК 602.3:579.6

DOI 10.18286/1816-4501-2018-2-223-229

АНАЛИЗ ПРОТЕОМА ПРОТЕЙНОГО БАКТЕРИОФАГА

Феоктистова Наталья Александровна, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»

Васильев Дмитрий Аркадьевич, доктор биологических наук, профессор кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»

Мастиленко Андрей Владимирович, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»

Cyльдинa Екатерина Владимировна, ассистент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза» ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ

432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; тел.: 8(8422)55-95-47; e-mail: feokna@yandex. ru

Ключевые слова: Proteus, бактериофаг, протеомный анализ, сиквенс, белок, молекулярная масса. В статье представлены результаты изучения протеомного анализа бактериофага протейного Pr - 6 УГСХА (изучение аминокислотной последовательности протеинов, их качественного и количественного составов, изоэлектрической точки белков, молекулярного веса), выделенного и селекционированного в 2017 году из объектов внешней среды по показателям специфичности и литической активности. В экспериментах были использованы ресурсы систем SnapGene Viewer v.4.1.7 и ExPasy (https://web.expasy.org) и метод вертикального электрофореза в ПААГ. Анализ профилограмм был проведен с использованием программного обеспечения GelAnalyzer 2010.В результате проведенных исследований были сопоставлены данные протеомного анализа на основании проведенного сиквенса и электрофореза в ПААГ. Установлено, что качественный состав протеинов бактериофага Pr - 6 УГСХА соответствует таковым у аннотированных аналогов, имеет четкие гомологии нуклеотидного и аминокислотного наборов. При анализе протеома бактериофага Pr - 6 УГСХА и, соответственно, данных секвенирования его нуклеиновой кислоты было выявлено 50 белков с молекулярными массами от 5,5 до 140 кДа. При разделении выделенных и сконцентрированных белков фага в ПААГ методом вертикального электрофореза для Proteusphage Pr - 6 УГСХА было выявлено 3 белка (67 кДа, 77 кДа и 94 кДа). Полученные данные о геноме бактериофага Pr - 6 УГСХА, специфичного для бактерий рода Proteus, вызывающих зоонозные инфекции, приближает нас к созданию фаговых терапевтических препаратов нового поколения, приспособленных для парентерального введения, обладающих заданными параметрами фар-макокинетики и соответствующих современным стандартам биобезопасности.

Исследования проводятся при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект «Ге-номика и биология кандидатных бактериофагов для терапии энтеробактериальных инфекций в ветеринарной медицине» № 16-44-732038.

Введение

Опираясь на литературные данные, можно утверждать, что в тонком кишечнике молодняка сельскохозяйственных животных и птицы в хозяйствах, неблагополучных по желудочно-кишечным заболеваниям, бактерий рода Proteus регистрируется примерно 20-50 % случаев [1-2].

Разработка экологически чистых и эффективных терапевтических средств для диагностики, лечения и профилактики бактериальных инфекций, вызываемых бактериями рода Proteus, включает поиск и селекцию специфических бактериофагов, на основе которых и может быть сконструирован новый биопрепарат [3-6].

Интерес к изучению бактериофагов поддерживается, помимо фундаментальных аспектов, возможностью их применения в качестве медицинских препаратов. В последние 20 лет стремительный рост числа и разнообразия штаммов

патогенных микроорганизмов, устойчивых к низкомолекулярным антибиотикам, стимулировал поиск альтернативных методов лечения и контроля бактериальных инфекций. Для максимально эффективного и научно обоснованного применения бактериофагов в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве и аквакультурах требуется глубокое их изучение и систематизация на генном уровне, а также высокая степень очистки применяемых фаговых препаратов. Аналогичные исследования в области изучения протеома бактерий и специфичных им бактериофагов представлены в ряде публикаций зарубежных и отечественных ученых [7-14].

Цель работы - проведение протеомного анализа бактериофага протейного Рг - 6 УГСХА (изучение аминокислотной последовательности протеинов, их качественного и количественного составов, изоэлектрической точки белков, молеку-

Рис. 1 - Карта линейной ДНК бактериофага Proteusphage Рг - 6 УГСХА c расшифровкой кодирующих областей генома

Рис. 2 - Профилограм-ма протеома бактериофага Proteusphage Pr - 6 УГСХА и ее сравнение с маркером

Рис. 3 - Анализ протеома бактериофага Proteusphage Pr - 6

УГСХА

лярного веса).

Объекты и методы исследований

Объект исследования - бактериофаг Pr -6 УГСХА, выделенный в 2017 году коллективом авторов из объектов внешней среды, имеющий следующие характеристики - диаметр бляшко-образующих единиц - 0,5±0,1 мм, титр по Грациа - 1,3±0,2х109 БОЕ/мл, титр по Аппельману - 10-8, устойчив к воздействию трихлорметана в течение 15 минут и специфичен для культур Proteus mirabilis и Proteus vulgaris, выделенных из патологического материала и объектов санитарного надзора живот-

новодческих и птицеводческих помещении из хозяйств, неблагополучных по желудочно-кишечным заболеваниям в 2016-2017 гг. [15-17].

Для протеомного анализа нами были использованы ресурсы систем SnapGene Viewer v.4.1.7 и ExPasy (https://web.expasy.org), был проведен анализ бактериофага Pr - 6 УГСХА, активного в отношении бактерий Proteus, и даны физико-химические характеристики каждого из белков в их составе.

Для анализа белковых профилограмм выделенного бактериофага Pr - 6 УГСХА нами был

Рис. 4 - График распределения белкового состава Proteusphage Рг - 6 УГСХА по молекулярной

массе

12,00 ю,оо - S.OO -а. 6,00 4,00 -2,00

^-^

____------

hypothetical protein - 5 hypothetical protein-11 hypothetical protein-18 scaffolding protein hypothetical protein-3 hypothetical protein-4 hypothetical protein-17 hypothetical protein-24 hypothetical protein-15 tail protein-3 hypothetical protein-21 hypothetical protein-6 hypothetical protein-14 membrane protein hypothetical protein-7 major capsid protein head-tail connector tail protein-2 hypothetical protein-12 lysQzyrne domain-containing protein hypothetical protein-26 hypothetical protein-2 DNA primase/helicase i tail protein hypothetical protein-1 DNA polymerase hypothetical protein-16 N - acety Itr an sf e r as e putative., hypothetical protein-19 hypothetical protein-27 DNA-directed RNA polymerase internal virion protein-2 large terminase subunit DNA ligase small terminase subunit protein phosphatase 2a-like protein hypothetical protein-25 hypothetical protein-20 internal virion protein hypothetical protein-13 hypothetical protein-22 hypothetical protein-8 putative M15 family peptidase hypothetical protein-9 hypothetical protein-23 HNH endonuclease Endonudease putative membrane protein hypothetical protein-10

Рис. 5 - График распределения белкового состава Proteusphage Pr - 6 УГСХА по изоэлектриче-ской точке (pI)

Рис. 6 - График распределения белкового состава Proteusphage Рг - 6 УГСХА по молекулярной массе в зависимости от pI

Таблица 1

Локализация белков в геноме Proteusphage

Sequence: Proteus.gb (Linear / 44 580 bp) features: 54 total

Featu re Location Size □ Type

source 1 . 44 580 44 580 bp □ i—( source

/ regulatory region 403 422 20 bp □ i—i regulatory

/ hypothetical protein 607 882 276 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 845 1096 252 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 1096 1305 210 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 1463 1963 501 bp ■ CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 2028 2357 330 bp ■ — CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 2536 2754 219 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 2825 3670 846 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ DNA-directed RNA polymerase 3744 6371 2628 bp ■ —» CDS

/ Rho-independeiit 6383 . 6424 42 bp I—I regulatory

/ HNH endonuclease 6674 . 7087 414 bp ■ —• CDS HNH endonuclease

/ hypothetical protein 7219 7437 219 bp ■ CDS hypothetical protein

/ DNA priniase/lielicase 7647 9635 1989 bp ■ —► CDS

/ Rli o- i nd e pen de lit 9815 . 9858 44 bp l—i regulatory

/ hypothetical protein 9883 . 10 494 612 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 10 636 . 10 887 252 bp ■ CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 10 951 . 11 115 165 bp ■ —•> CDS hypothetical protein

/ DNA polymerase 11 099 . 13 651 2553 bp ■ —► CDS DNA polymerase

/ hypothetical protein 13 690 . 14 235 546 bp ■ —» CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 14 238 . 14 468 231 bp ■ —» CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 14 487 . 14 642 156 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 14 655 . 15 461 807 bp ■ CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 15 465 . 15 689 225 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 15 792 . 16 115 324 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 16 187 . 16 339 153 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 16 406 . 16 651 246 bp ■ -* CDS hypothetical protein

/ exoiuiclease 16 597 . 17 631 1035 bp ■ —► CDS exonudease

/ end oiilic lease 17 616 . . 18 026 411 bp ■ —► CDS endonuclease

/ protein phosphatase 2a-like p... 18 019 . 19 026 1008 bp ■ —► CDS

/ hypothetical protein 19 097 . 19 402 306 bp ■ CDS hypothetical protein

/ DNA ligase 19 497 . 20 438 942 bp ■ CDS DNA ligase

/ hypothetical protein 20 314 . . 20 625 312 bp ■ CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 20 498 . 20 761 264 bp ■ CDS hypothetical protein

/ N -a c ety 11 ra 11 sfe rase putative... 20 761 . 21255 495 bp ■ —► CDS

/ head-tail connector 21 436 . 22 986 1551 bp ■ —► CDS head-tail connector

/ scaffolding protein 22 986 . 23 867 882 bp ■ —► CDS scaffolding protein

/ major capsid protein 23 941 . 25 053 1113 bp ■ —► CDS

/ tail protein 25 182 . 25 910 729 bp ■ —► CDS tail protein

/ tail protein 25 852 . 28 317 2466 bp ■ —► CDS tail protein

/ internal virion protein 28 317 . . 28 994 678 bp ■ —► CDS

/ lysozyme domain-containing p... 29 003 . 31 954 2952 bp ■ —► CDS

/ internal virion protein 32 022 . 35 843 3822 bp ■ —» CDS

/ tail protein 35 843 . 36 802 960 bp ■ —► CDS tail protein

/ small terminase subliiiit 36 870 . 37 292 423 bp ■ —► CDS

/ large terminase sub liii it 37 292 . 39 190 1899 bp ■ CDS

/ hypothetical protein 39 357 . 39 632 276 bp ■ —»• CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 39 644 . 39 913 270 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ putative M15 family peptidase 39 923 . . 40 276 354 bp ■ —► CDS

/ putative membrane protein 40 303 . 40 527 225 bp ■ —► CDS

/ membrane protein 40 520 . 40 717 198 bp ■ —► CDS membrane protein

/ hypothetical protein 40 831 . 42 675 1845 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 42 734 . . 43 606 873 bp ■ —► CDS hypothetical protein

/ hypothetical protein 43 606 . 44 250 645 bp ■ —► CDS hypothetical protein

использован метод вертикального электрофореза в ПААГ. Анализ профилограмм был проведен с использованием программного обеспечения GelAnalyzer 2010.

Для начала необходимо было получить максимально возможную бактериофаговую массу для достаточной визуальной детекции после электрофореза. Бактериальную массу культивировали в течение 24 часов на жидких питательных средах. Затем были внесены выделенные бактериофаги в титре 109 БОЕ/мл в количестве 1,0 мл на 10 мл бактериальной культуры соответственно изучаемому виду. Культивировали в течение 48 часов при 37 °С в аэробных условиях и достаточной влажности. Затем часть аликвоты культуры Pr. vulgaris 28 [17] с бактериофагом Pr - 6 УГСХА были исследованы методом агаровых слоев по Грациа для подтверждения титра фагов, а часть - использована для получения белков бактериофагов.

Для выделения и концентрирования белков бактериофага Pr - 6 УГСХА культуральную жидкость центрифугировали 20 минут при 3000 об/ мин (Centrifuge type MPW-310, Польша). Надоса-дочную жидкость, содержащую бактерифаги, переносили в чистую пробирку в количестве 5,0 мл и подвергали ультразвуковой дезинтеграции при режиме 10 микрон с трехкратным подходом по 60 секунд. Затем в смесь вносили 5,0 мл насыщенного раствора сульфата аммония. Все манипуляции проводили на холоде. Смесь инкубировали в течение 1 часа при 4-8 °С, а затем белки осаждали при 10000 об/мин в течение 30 минут (Centrifuge type MPW-310, Польша). Надосадочную жидкость удаляли под визуальным контролем наличия осадка. Осадок растворяли в 100 мкл буфера для электрофореза. Крупные конгломераты нерастворимых фракций белков и детрита осаждали при 3000 об/ мин в течение 1 минуты (Centrifuge type MPW-310, Польша).

Выделенные и сконцентрированные таким образом белки были использованы для проведения вертикального электрофореза в ПААГ.

Режим электрофореза и концентрация ПААГ: 200 В, 60 мА, 30 минут, 4-20 % ПААГ, трис-глициновый буфер с рН-8,6.

Результаты исследований

В результате проведенных исследований нами были сопоставлены данные протеомного анализа на основании проведенного сиквенса и электрофореза в ПААГ. На рис. 1 представлена профилограмма протеомов выделенного протейного бактериофага при разделении их в ПААГ. Для Proteusphage было выявлено 3 белка (67 кДа, 77 кДа и 94 кДа) (рис. 2-3).

При анализе протеома бактериофага Proteus

Таблица 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Протеомный состав бактериофага Pr - 6

УГСХА

Наименование Мол. Масса, Да pI

DNA ligase 35410 б,57

DNA polymerase 973б7 б,09

DNA primase/helicase 74770 5,92

DNA-directed RNA polymerase 99б25 б,38

Endonuclease 15439 9,82

Exonuclease 39003 б,27

head-tail connector 57724 5,48

HNH endonuclease 15818 9,74

hypothet cal protein - 1 973б7 б,09

hypothet cal protein - 10 9551 10,0б

hypothet ical protein - 11 б135 4,04

hypothet cal protein - 12 209б0 5,49

hypothet cal protein - 13 878б 8,54

hypothet cal protein - 14 5587 5,11

hypothet cal protein - 15 2938б 4,79

hypothet cal protein - 16 8410 б,1б

hypothet cal protein - 17 11408 4,57

hypothet cal protein - 18 5538 4,12

hypothet cal protein - 19 9808 б,27

hypothet ical protein - 2 9б77 5,81

hypothet ical protein - 20 11778 7,74

hypothet ical protein - 21 11748 4,94

hypothet ical protein - 22 10275 9,15

hypothet ical protein - 23 9892 9,74

hypothet ical protein - 24 9419 4,б1

hypothet ical protein - 25 бб538 7,51

hypothet ical protein - 26 32842 5,б0

hypothet ical protein - 27 23953 б,28

hypothet ical protein - 3 8340 4,28

hypothet ical protein - 4 19922 4,32

hypothet ical protein - 5 12585 3,59

hypothet ical protein - 6 8298 5,09

hypothet ical protein - 7 32074 5,12

hypothet ical protein - 8 80б0 9,27

hypothet ical protein - 9 23289 9,б5

internal virion protein 23б24 7,97

internal virion protein - 2 1398б7 б,49

large terminase subunit 72173 б,50

lysozyme domain-containing protein 10892б 5,52

major capsid protein 40443 5,18

membrane protein 7245 5,11

N-acetyltransferase putative acetyltransferase 18741 б,20

protein phosphatase 2a-like protein 3788б 7,04

putative M15 family peptidase 13215 9,39

putative membrane protein 7982 9,8б

scaffolding protein 321б0 4,17

small terminase subunit 15141 б,72

tail protein 274бб 5,94

tail protein - 2 92577 5,48

tail protein - 3 35803 4,87

соответственно данным секвенирования его нуклеиновой кислоты было выявлено 50 белков с молекулярными массами от 5,5 до 140 кДа. Качественный протеомный состав Proteusphage представлен в таблицах 1-2 и рисунках 4-6.

Выводы

В результате проведенных исследований были получены сиквенсовые данные генома бактериофага Pr - 6 УГСХА, выделенного из объектов внешней среды и селекционированного (по определенным биологическим свойствам: литической активности, специфичности и спектру литического действия), и была составлена карта линейной ДНК c расшифровкой кодирующих областей генома.

Данные нуклеотидных последовательностей протейного бактериофага, полученные при его секвенировании, позволили нам провести сравнительный анализ их геномов (таблица 1). Установлено, что качественный состав протеинов бактериофага Pr - 6 УГСХА соответствует таковым у аннотированных аналогов, имеет четкие гомологии нуклеотидного и аминокислотного наборов. В структуре протеинов выявлена закономерность, присущая бактериофагам - наличие структурных и неструктурных компонентов. Определены продукты генов, не имеющие четко определенных функциональных характеристик - гипотетические белки, которые имеют аналогии в аннотированных геномах бактериофагов, активных в отношении бактерий рода Proteus. Однако исследование биологических свойств бактериофагов включает в себя также их протеомный анализ. При анализе протеома бактериофага Pr - 6 УГСХА - данных секвенирования его нуклеиновой кислоты было выявлено 50 белков с молекулярными массами от 5,5 до 140 кДа (рисунок 4-6). При разделении выделенных и сконцентрированных белков фага в ПААГ методом вертикального электрофореза для Proteusphage было выявлено 3 белка (67 кДа, 77 кДа и 94 кДа) (рисунок 2-3).

Полученные данные о геноме бактериофага Pr - 6 УГСХА, специфичного для бактерий рода Proteus, вызывающих зоонозные инфекции, приближают нас к созданию фаговых терапевтических препаратов нового поколения, приспособленных для парентерального введения, обладающих заданными параметрами фарма-кокинетики и соответствующих современным стандартам биобезопасности.

Библиографический список

1. О действии подкислителей на микрофлору желудочно-кишечного тракта телят / О.Ж.

Хапцева, З.Ю. Хапцев, Е.А. Фауст, О.С. Ларионова, А.А. Щербаков // Научная жизнь. - 2015. - № 2. - С. 103-109.

2. Формирование кишечного микробиоценоза у телят с синдромом гипотрофии в молочный период / А.Г. Шахов, Л.Ю. Сашнина, Д.В. Федосов, Т.Е. Ерина, Ю.Н. Алехин // Сельскохозяйственная биология. - 2014. - № 2. - С. 105-111.

3. Нифонтова, В.В. Получение бактериофагов и их применение в ветеринарии // В.В. Нифонтова, О.Е. Чугунова // Вестник Пермского научного центра. - № 2. - 2015. - С. 54-59.

4. Чугунова, О.Е. Изучение свойств протейных фагов / О.Е. Чугунова, Н.А. Татарникова // Пермский аграрный вестник. - № 3(15). - 2016.

- С. 108-122.

5. Золотухин, С.Н. Малоизученные энтеро-бактерии и их роль в патологии животных / С.Н. Золотухин. - Ульяновск: Копиринг, 2004. - 130с.

6. Эпидемиология, клиника и лабораторная диагностика бактериальных и вирусных диарей / В.Б. Сбойчаков, С.М. Захаренко, Ю.П. Финогеев, В.Ф. Крумгольц // Лечение и профилактика. - 2012. - № 3. - С. 77-81.

7. Мирошников, Константин Анатольевич. Геномика и протеомика литических бактериофагов Pseudomonas aeruginosa: автореф. дис. ... д-ра химических наук: 03.01.04, 03.01.06 / К.А Мирошников. - Москва, 2013. - 169с.

8. Нестабильность генома фагов вида EL Pseudomonas aeruginosa: исследование мутантов, проявляющих вирулентность / С.В. Крылов, Е.А. Плетенева, М.В. Буркальцева, О.В. Шабуро-ва, К.А. Мирошников, Р. Лавинь, А. Корнелиссен, В.Н. Крылов // Генетика. - 2011. - Том 47, № 2. - С. 183-189.

9. Crystal structure and location of gpl31 in the bacteriophage phiKZ virion / L.V. Sycheva, M.M. Shneider, N.N. Sykilinda, M.A. Ivanova, K.A. Miro-shnikov, P.G. Leiman // Virology. - 2012. - Vol. 434.

- P.257-265.

10. Jungblut, P. R. Proteomics of microbial рathogens / P. R. Jungblut, M. Hecker // Proteomics.

- 2004. - Vol. 4, № 10. - P.2829-2830.

11. Polyphasic analysis of strains of the genus Capnocytophaga and Centers for Disease Control group DF-3 / P. Vandamme, M. Vancanneyt, A. van Belkum [et al.] // Int. J. Syst. Bacteriol. - 1996.

- Vol. 46, № 3. - P. 782-791.

12. Cash, P. Proteomics in the study of the molecular taxonomy and epidemiology of bacterial pathogens / P. Cash // Electrophoresis. - 2009. - Vol. 1. - P. 133-141.

13. Tiwari, V. Quantitative proteomics to study carbapenem resistance in Acinetobacter bau-

mannii / V. Tiwari, M. Tiwari // Front. Microbiol. -2014. - Vol. 5, № 512. - Р.1-7.

14. Integrated microanalytical technology enabling rapid and automated protein identification / S. Ekström, P. Onnerfjord, J. Nilsson et al. // Anal. Chem. - 2000. - Vol. 72, № 2. - Р. 286-293.

15. Феоктистова, Н.А. Протейные бактериофаги: изучение некоторых биологических свойств / Н.А. Феоктистова, Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017 - № 4(40). - С. 75-80.

16. Феоктистова, Н.А. Изучение биологических свойств бактериофагов рода Proteus / Н.А. Феоктистова, Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017 - № 3(39).

- С. 99-105.

17. Васильев, Д.А. Выделение и изучение биологических свойств бактерий рода Proteus / Д.А. Васильев, Н.А. Феоктистова, С.Н. Золотухин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017. - № 2 (38).

- С. 70-76.

ANALYSIS OF THE PROTEOME OF PROTEUS BACTERIOPHAGE

Feoktistova N.A., Vasiliev D.A., Mastilenko A.V., Sud^ E.V. FSBEI HE Ulyanovsk SAU 432017, Ulyanovsk, Novyy Venets Boulevard, 1; 8 (8422) 55-95-47 e-mail: feokna@yandex.ru

Key words: Proteus, bacteriophage, proteomic analysis, sequence, protein, molecular weight

The article presents results of proteomic analysis of Proteus bacteriophage Pr - 6 UGSKHA (the study of amino acid sequence of proteins, their qualitative and quantitative compositions, the isoelectric point of proteins, molecular weight) isolated and selected in 2017 from environmental objects by specificity parametres and lytic activity. SnapGene Viewer v.4.1.7 and ExPasy systems (https://web.expasy.org) and the method of vertical polyacrylamid gel electrophoresis were used in the experiments. The analysis of profilograms was carried out with application of the software GelAnalyzer 2010. The data of proteomic analysis were compared on the basis of the performed sequencing and polyacrylamid gel electrophoresis. It was established that the qualitative composition of proteins of the bacteriophage Pr - 6 UGSKHA corresponds to those of the announced analogues, it has clear homology of nucleotide and amino acid sets. When analyzing the proteome of Pr - 6 UGSKHA bacteriophage and the sequencing of its nucleic acid, 50 proteins with molecular weight from 5.5 to 140 kDa were detected. When isolated and concentrated phage proteins were separated by polyacrylamid gel electrophoresis, by means of vertical electrophoresis for Proteusphage Pr-6 UGSKHA, three protein (67 kDa, 77 kDa and 94 kDa) were detected. The obtained data on the genome of Pr - 6 UGSKHA bacteriophage specific for bacteria of Proteus genus, which cause zoonotic infections, brings us closer to development of new generation phage therapeutic medications, adapted for parenteral infusion, which possess pharmacokinetics parameters and correspond to current standards of biosafety.

Bibliography

1. About the effect of acidulants on the microflora of the gastrointestinal tract of calves / O.Zh. Khaptseva, Z.Yu. Khaptsev, E.A. Faust, O.S. Larionova, A.A. Shcherbakov//Scientific life. - 2015. - No. 2. - P. 103-109.

2. Formation of intestinal microbiocenosis of calves with a hypotrophy syndrome in the dairy period/A.G. Shakhov, LYu. Sashnina, D.V. Fedosov, T.E. Erina, Yu.N. Alekhin //Agricultural Biology. - 2014. - No. 2. - P. 105-111.

3. Nifontova, V.V. Isolation of bacteriophages and their application in veterinary medicine // V.V. Nifontova, O. E. Chugunova // Vestnik of Perm Scientific Center. - No. 2. - 2015. - P. 54-59.

4. Chugunova, O. E. The study of properties of Proteus phages / O.E. Chugunova, N.A. Tatarnikova // Perm Agrarian vestnik. - No. 3 (15). - 2016. - P. 108-122.

5. Zolotukhin, S.N. Little studied enterobacteria and their role in the pathology of animals / S.N. Zolotukhin. - Ulyanovsk: Copyring, 2004. - 130p.

6. Epidemiology, clinic and laboratory diagnostics of bacterial and viral diarrhea / V.B. Sboychakov, S.M. Zakharenko, Yu.P. Finogeev, V.F. Krummholtz // Treatment and prevention. - 2012. - No. 3. - P. 77-81.

7. Miroshnikov, Konstantin Anatolievich. Genomics and proteomics of lytic bacteriophages Pseudomonas aeruginosa: author's abstract of dissertation of Doctor of Chemical Sciences: 03.01.04, 03.01.06/K.A Miroshnikov. - Moscow, 2013. - 169p.

8. Genome instability of the phages of EL Pseudomonas aeruginosa genus: a study of mutants, which exhibit virulence / S.V Krylov, E.A. Pleteneva, M.V. Burkaltseva, O.V. Shaburova, K.A. Miroshnikov, R. Lavin, A. Kornelissen, V.N. Krylov//Genetics. - 2011. - Volume 47, No. 2. - P. 183-189.

9. Crystal structure and location of gpl31 in the bacteriophage phiKZ virion /L.V. Sycheva, M.M. Shneider, N.N. Sykilinda, M.A. Ivanova, K.A. Miroshnikov, P.G. Leiman // Virology. - 2012. - Vol. 434. - P.257-265.

10. Jungblut, P. R. Proteomics of microbial pathogens / P. R. Jungblut, M. Hecker // Proteomics. - 2004. - Vol. 4, No. 10. - P.2829-2830.

11. Polyphasic analysis of strains of the genus Capnocytophaga and Centers for Disease Control group DF-3 / P. Vandamme, M. Vancanneyt, A. van Belkum [et al.], Int. J. Syst. Bacteriol. -1996. - Vol. 46, No. 3. - P. 782-791.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Cash, P. Proteomics in the study of the molecular taxonomy and epidemiology of bacterial pathogens / P. Cash // Electrophoresis. - 2009. - Vol. 1. - P. 133-141.

13. Tiwari, V. Quantitative proteomics to study carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii/ V. Tiwari, M. Tiwari// Front. Microbiol. 2014. Vol. 5, No. 512. - R.1-7.

14. Integrated microanalytical technology enabling rapid and automated protein identification /S. Ekstrom, P. Onnerfjord, J. Nilsson et al. //Anal. Chem. - 2000. - Vol. 72, No. 2. - P. 286-293.

15. Feoktistova, N.A. Proteus bacteriophages: the study of some biological properties / N.A. Feoktistova, D.A. Vasiliev, S.N. Zolotukhin // Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. - 2017 - No. 4 (40). - P. 75-80.

16. Feoktistova, N.A. Study of biological properties of bacteriophages of Proteus genus / N.A. Feoktistova, D.A. Vasiliev, S.N. Zolotukhin // Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. - 2017 - No. 3 (39). - P. 99-105.

17. Vasiliev, D.A. Isolation and study of biological properties of bacteria of Proteus genus / D.A. Vasilevna, N.A. Feoktistova, S.N. Zolotukhin // Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. - 2017. - No. 2 (38). - P. 70-76.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.