Научная статья на тему 'Получение мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas sрp. Kmm 701'

Получение мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas sрp. Kmm 701 Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
134
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
САЙТ-НАПРАВЛЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ / SITE-DIRECTED MUTAGENESIS / РЕКОМБИНАНТНЫЙ БЕЛОК / RECOMBINANT PROTEIN / ЭКСПРЕССИЯ / EXPRESSION / ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ / ENZYMATIC ACTIVITY / ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ / THERMOSTABILITY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Слепченко Любовь Васильевна, Голотин Василий Анатольевич, Лихацкая Галина Николаевна, Бакунина Ирина Юрьевна, Балабанова Лариса Анатольевна

Получены генетические конструкции мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas spр. КММ 701 на основе данных мутагенеза in silico для изучения зависимости функциональности фермента от его структуры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Слепченко Любовь Васильевна, Голотин Василий Анатольевич, Лихацкая Галина Николаевна, Бакунина Ирина Юрьевна, Балабанова Лариса Анатольевна

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

Production of the marine bacterium Pseudoalteromonas sp р . KMM 701 alpha-galactosidase mutants

The marine bacterium Pseudoalteromonas sрp. KMM 701 alpha-galactosidase mutants were constructed on the base of in silico mutagenesis data to study the effect of the enzyme structure on its functionality.

Текст научной работы на тему «Получение мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas sрp. Kmm 701»

• Биологически активные вещества из морских гидробионтов в биотехнологии и медицине

Новикова Ольга Данииловна, д.х.н., в.н.с. лаборатории молекулярных основ антибактериального иммунитета ФГБУН «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8 (423) 23100719, e-mail: novolga_05@mail.ru;

Соловьева Тамара Федоровна, д.х.н., гл.н.с. лаборатории молекулярных основ антибактериального иммунитета ФГБУН «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8(423)23100719, e-mail: soltaf@mail.ru.

© Коллектив авторов, 2014 г. УДК 577.1:577.2

Л.В. Слепченко, В.А. Голотин, Г.Н. Лихацкая, И.Ю. Бакунина, Л.А. Балабанова, В.А. Рассказов

получение мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии

PSEUDOALTEROMONAS SPP. КММ 701

ФГБУН «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова» Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Владивосток

Получены генетические конструкции мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas spp. КММ 701 на основе данных мутагенеза in silico для изучения зависимости функциональности фермента от его структуры.

Ключевые слова: сайт-направленный мутагенез, рекомбинантный белок, экспрессия, ферментативная активность, термостабильность.

Цитировать: Слепченко Л.В., Голотин В.А., Лихацкая Г.Н., Бакунина И.Ю., Балабанова Л.А., Рассказов В.А. Получение мутантных форм альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas spp. KMM 701 // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №3(57). С. 48-49. URL: https://yadi.sk/d/FjJeH0F9USARM

Альфа-галактозидаза морской бактерии Pseudoalteromonas spp. КММ 701 (GenBank code: DQ530422) является важным ферментом для биотехнологического получения универсальной донорской крови группы O(I) [1]. Однако фермент не обладает достаточной термостабильностью для осуществления масштабного производства. Для выявления структурно-функциональных особенностей фермента был получен рекомбинантный аналог альфа-галактозида-зы a-PsGal и построена высокоточная полноатомная модель 3-D структуры с использованием прототипа из Lactobacillus acidophilus NCFM (PDB code: 2XN2).

На основе анализа трехмерной структуры альфа-галактозидазы морской бактерии Pseudoalteromonas sp. КММ 701 были предсказаны точечные мутации аминокислотных остатков молекулы фермента для повышения его термостабильности. Методом ПЦР-опосредованного сайт-направленного мутагенеза

были получены мутантные формы с аминокислотными заменами E406P, V326E, Q410P, S412P, G463P для стабилизации петли, расположенной вблизи активного центра. Рекомбинантные белки с мутациями L68R, T44R, L411D были сконструированы для укрепления связи между двумя субъединицами. Мутанты D450A, D515A, E337A, C493N и W170A были получены для выявления механизмов каталитического действия и образования димера альфа-галактозидазы.

работа была поддержана грантами рФФи №1304-00806, дВо ран №»12-Ш-А-05-064, программой «Молекулярная и клеточная биология» 12-Ьп6-10.

ЛИТЕРАТУРА

1. Balabanova L.A. et al. Molecular Characterization and Therapeutic Potential of a Marine Bacterium Pseudoalteromonas sрp. KMM 701 a-Galactosidase. Mar Biotechnol. 2010; 12(1): 111-120.

Slepchenko L.V., Golotin V.A., Likhatskaya G.N., Bakunina I.Y., Balabanova L.A, Rasskazov V.A. production of the marine bacterium PSEUDOALTEROMONAS SPP. KMM 701 alpha-galactosidase mutants

G.B. Elyakov Pacific Institute of Bioorganic Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok.

The marine bacterium Pseudoalteromonas spp. KMM 701 alpha-galactosidase mutants were constructed on the base of in silico mutagenesis data to study the effect of the enzyme structure on its functionality.

Keywords: site-directed mutagenesis, recombinant protein, expression, enzymatic activity, thermostability.

Citation: Slepchenko L.V., Golotin V.A., Likhatskaya G.N., Bakunina I.Y., Balabanova L.A, Rasskazov V.A. Production of the marine bacterium pseudoalteromonas sp. kmm 701 alpha-galactosidase mutants. Health. Medical ecology. Science. 2014; 3(57): 48-49. URL: https://yadi.sk/d/FjJeH0F9USARM

Биологически активные вещества из морских гидробионтов в биотехнологии и медицине • сведения об авторах

Слепченко Любовь Васильевна, аспирант лаборатории морской биохимии ТИБОХ «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8(423) 2310703; e-mail: lubov99d@mail.ru;

Голитин Василий Анатольевич, аспирант лаборатории морской биохимии ТИБОХ «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8(423) 2310703; e-mail: golotin@bk.ru;

Балабанова Лариса Анатольевна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории морской биохимии ТИБОХ «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8(423) 2310703; e-mail: balaban@piboc.dvo.ru;

Бакунина Ирина Юрьевна, д.х.н., ведущий научный сотрудник лаборатории химии ферментов ТИБОХ «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8(423) 2310705; e-mail: bakun@list.ru;

Рассказов Валерий Александрович, к.б.н., заведующий лабораторией морской биохимии ТИБОХ «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Елякова» ДВО РАН, г. Владивосток, тел.: 8(423) 2310703; e-mail: raskaz@pibok.dvo.ru.

© Т. П. Смолина, Н.Н. Беседнова, 2014 г УДК 577.114:579:576.524: 612.112.95

Т. П. Смолина, Н.Н. Беседнова

ВЛИЯНИЕ гЛИКОПОЛИмЕРОВ морских БАКТЕРИЙ PSEUDOALTEROMONAS NIGRIFACIENS НА ЭКСПРЕССИЮ мОЛЕКУЛ АДгЕЗИИ ЛЕЙКОЦИТАмИ ЧЕЛОВЕКА

1ФГБУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова» Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук, г. Владивосток

С помощью метода проточной цитометрии показано, что липополисахарид и экзополисахарид морских протеобактерий Pseudoalteromonas nigrifaciens изменяют экспрессию молекул адгезии на нейтрофилах и моноцитах человека, снижая уровень экспрессии молекул CD62L и увеличивая экспрессию - CD11b, CD11c и CD54.

Ключевые слова: морские бактерии, липополисахарид, экзополисахарид, молекулы адгезии. Цитировать: Смолина Т. П., Беседнова Н.Н. Влияние гликополимеров морских бактерий Pseudoalteromonas nigrifaciens на экспрессию молекул адгезии лейкоцитами человека // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №3(57). С. 49-50. URL: https://yadi.sk/d/Tdle1K1tUSALc

Движение нейтрофилов и моноцитов - одних из главных эффекторных клеток врожденного иммунитета - в очаг воспаления начинается с серии адгезионных событий, каждое из которых связано с изменением экспрессии определенного типа поверхностных молекул.

цель настоящей работы - оценить влияние ли-пополисахарида и экзополисахарида морских про-теобактерий Pseudoalteromonas nigrifaciens на изменение уровня экспрессии молекул адгезии ней-трофилами и моноцитами человека.

Материалы и методы. Липополисахарид и экзополисахарид P. nigrifaciens выделены и любезно предоставлены для исследований старшим научным сотрудником ФГБУН «ТИБОХ им. Г.Б. Елякова» ДВО РАН Р.П. Горшковой. Материалом для исследования служила периферическая кровь с гепарином (25 БД/мл), полученная от здоровых доноров Уровень экспрессии молекул определяли методом цитометрического анализа на проточном цитометре «FACSCalibur» («Becton Dickinson») c использованием моноклональных антител к молекулам CD45-FITC/ CD14-PE, CD62L-FITC, CD11b-PE, CD11c-PE, CD54-PE («Beckman Coulter»).

Гейтирование субпопуляций нейтрофилов осуществляли по прямому (FSC) и боковому (SSC) светорассеянию. Экспрессию молекул адгезии на поверхности моноцитов и нейтрофилов определяли через 1 и 24 часа инкубации крови с гликополимерами (конечная концентрация - 10 мкг/мл).

результаты и обсуждение. Липополисахарид и экзополисахарид значимо снижали экспрессию L-селектинов (CD62L), но увеличивали экспрессию - Р-интегринов (CD11b, CD11c) и иммуноглобулинов (СD54) на нейтрофилах и моноцитах. Действие экзо-полисахарида Р. шgrifaciens на изменение уровеня экспрессии молекул адгезии нейтрофилов и моноцитов проявлялось уже через 1 час инкубации. ЛПС значимо изменял экспрессию молекул адгезии на моноцитах через 1 час, на нейтрофилах - через 24 часа инкубации.

Выводы: липополисахарид и экзополисахарид Р. nigrifaciens штамма КММ15 оказывают активирующее действие на эффекторные функции клеток врожденного иммунитета, т. к. молекулы адгезии, относящиеся к селектинам и интегринам, играют специализированную роль в процессе передвижения лейкоцитов в участок воспаления и передаче различ-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.