CC BY
28
УДК 579.62 DOI 10.18286/1816-4501-2019-2-132-139
ПРОТЕОМНЫй АНАЛИЗ БАКТЕРИОФАГА YE3-F2, СПЕЦИФИЧНОГО ДЛЯ БАКТЕРИЙ YERSINIA ENTEROCOLITICA
Васильев Дмитрий Аркадьевич, доктор биологических наук, профессор кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»
Феоктистова Наталья Александровна, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»
Мастиленко Андрей Владимирович, кандидат биологических наук, доцент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза»
Сульдина Екатерина Владимировна, ассистент кафедры «Микробиология, вирусология, эпизоотология и ветеринарно-санитарная экспертиза» ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ
432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, 1; 8(8422)55-95-47 e-mail: feokna@yandex.ru
Ключевые слова: бактериофаг, Yersinia enterocolitica, белок, состав, протеом, молекулярная масса, изоэлектрическая точка, система
В статье представлены результаты анализа протеома бактериофага Ye3-f2, специфичного для бактерий Yersinia enterocolitica (изучение количественного состава, изоэлектрической точки белков, молекулярного веса), выделенного из объектов внешней среды, который в перспективе войдет в состав фагового биопрепарата, используемого для терапии энтеробактериальных инфекций в ветеринарной медицине. В исследованиях были использованы ресурсы систем SnapGene Viewer v.4.1.7, ExPasy (https://web.expasy.org), BASys (Bacterial Annotation System; https://www.basys.ca). Исследования проводились, опираясь на данные сик-венса Ye3-f2. Используя приложение SnapGene Viewer 4.1.9, у бактериофага Ye3-f2 было выявлено 46 белков с молекулярными массами от 4,1 до 144 кДа. Несколько иные данные были получены при работе с данными секвенирования иерсиниозного фага Ye3-f2 в приложении BASys (Bacterial Annotation System) - был выявлен 41 белок с молекулярными массами от 4,1 до 143 кДа. При анализе соответствия протеомного состава Yersinia enterocolitica Ye3-f2, количества белков и распределения их по молекулярным массам в биоинформационных приложениях SnapGene Viewer 4.1.9 и BASys version 1.0 выявлена их идентичность. Данные анализа протеома бактериофага Yersinia enterocolitica Ye3-f2 являются составляющей частью классификационной базы канди-датных бактериофагов, составляемой на основе критериев биологических характеристик, особенностей взаимодействия фаг-хозяин, особенностей генетической организации и характеристик протеома.
Исследования проводятся при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект «Геномика и биология кандидатных бактериофагов для терапии энтеробактериальных инфекций в ветеринарной медицине» №16-44-732038.
Введение
Геномика бактериофагов служит практически неисчерпаемым резервуаром информации для изучения эволюции, генетической изменчивости и популяционной динамики как собственно фагов, так и прокариотических организмов-хозяев. Существует общемировая тенденция подробного изучения молекулярных взаимодействий и регуляции процессов в геномах и протеомах высших организмов (в особенности человека) и сим-
биотических популяций («постгеномика»). В этом контексте бактериофаги со сравнительно несложно организованным генетическим аппаратом становятся удобным модельным объектом для выявления закономерностей строения генома, переноса генетического материала, регулирования транскрипции генов, пост-трансляционной модификации белков, их укладки в биологически активную третичную структуру (фолдинга), формирования многобелковых комплексов и
..■; - ■ ■■ I . ,: . SI
• J'in «I IM J
Feature Louluri 5a. a n Ти*
4 герел! re*|ion 1 , 235 235 bp □ 1-4 if P? a'_rty«in
/ 1ф|Ю<1ке1М A\ pfCKtitl | 99] i use 366 bp ■ — CDS
4 ItrinMto-l* л! | ^ "ii'ii i J I1SI .. 1507 150 bp Я COS
4 -li ixrtnii 1 1935 „ 2087 153 bp Ш —* CDS
4 iTTinltvtK '1 protein 4 »St .. 2474 117 bp ■ —» CDS
4 il^|in<ltelk ill pTDtiinS «71 . lite 148 bp ■ -* CDS
/ li|r|Mlitik«l protein 6 2655 и 2625 171 bp ■ —* COS
4 > 1 л) i protein 7 2640 и 3949 1110 bp Ш —» CDS
4 1Ц-Ч!и- In protein H 4020 - 6674 2655 bo 1 —» COS
4 .»1 ptotein" 67«] . 7933 273 bp ■ —» COS
/ 1тцн41|е1к*1 prtririn IV 7126 ,. 7266 141 bp CDS
/ lirpotlirtk al protein 11 7266 . 7541 276 bp ■ —► CDS
4 liyimlHikdl pdcin 7621 .. 9652 1032 bp я CDS
4 liT|>ollietk*l protein 13 . 9662 2 56 bp Ш —♦ CDS
4 |у|ии1иЧх ,il protein 14 9092 ,. %S4 573 bp ш -* CDS
4 ll¥|>otlietk#l protein 15 »Ml - 9779 138 bp ш -* COS
4 Uktrri.il HhApoiyilfcwe initio ВИ .. 10 911 162 bp 1 —* CDS
4 |1у|мрПи-1й J protein 1 'l 10 064 .. 10 762 699 bp 1 COS
4 EtkliHMlrw 10 763 _ И 221 462 bp 1 —» CDS
4 N Л1 rtyl иннлпк>у4 1 ^Uisne.i. It 216 . 11671 456 bp ■ —» CDS
4 [INA pninbWhelk im нем .. 13 552 1701 bp ■ —• CDS
4 lifpotlielk л1 protein 1 / иья . 13 961 213 bp ■ COS
4 lny|ntlietk<tl protein 19 13 876 .. 14 160 285 bp ■ CDS
4 1ф|М4|*1»( .1 protein 14 14 226 . 16 >42 2115 bp 9 —• COS
4 |цг|ю|||г|нл| protein 20 16 359 .. 16 659 300 bp ■ -* COS
4 iTTIHtlirtkAl protein 21 16 656 „ 16 967 210 bp I -• COS
4 lirintliclkAl protein 21 14 864 .. 17 046 |S3 bp в —♦ COS
4 phonthlrM 17 043 ,. 17957 915 bp 1 ~* CDS
4 li|r|xtlirlk ill protein / 1 17 9» и 16 049 114 bp ■ —¥ CM
4 liyiiotlietk ill protein J 4 IS 194 ., 1Ш 195 bp 1 —* CDS
4 lYypotlielkal protein 25 19 393 и 19 644 252 bp ш CDS
4 IWAt met iliiity protetit t! 19 672 .. 19992 321 bp ■ -» COS
4 to 1*1 HHIBIHJ IVMein 19 003 .. 20 610 1609 bp 1 —» CDS
4 [jptid ллм-ukky protein 20 712 - 21 644 933 bp 8 —» CDS
4 i>M)or i h(im '1 protein A 21 Ml .. 22 944 1044 bp ■ —♦ COS
4 lienor [J]N|I (rarriii fl 22 952 . 23116 165 bp ■ CDS
4 tiHI tiiiijdr protetn A 21226 и 23 919 591 bp CDS
4 Ldil LiilHjjr intern It 216)4 _ 26 239 2406 bp 1 -* CDS
4 ItrliatlMil* .kl protein 2 6 26 312 . 26 722 411 bp ■ -» COS
4 intrrihtl virion protrin 1' 26 726 . 27 319 594 bp 1 —• COS
4 im+nwl vWkm prWnii ( 27 354 . 29 564 1211 bp ■ COS
4 irtttfirtl vmoti pftHrin t> 29 593 . 33545 3963 bp 1 COS
/ tMl liber (irrmriii 13911 „ 35 560 1650 bp 8 —» CDS
4 lyut protein 35 572 .. 35 775 204 bp CDS
4 liyintlietk A protein J 7 35 779 .. 36 045 ¡67 bp ■ CDS
4 ilVintlirlk ill protein 2 В »196 .. 36 536 399 bp 1 -* CDS
4 1 INA [mi k.Kjii kj protein 39 124 1764 bp I —* CDS
I «ndomieleite
I «ronueleau
I lai fibtr proiei I hrtrt piolem
таблица 2
Протеомный состав бактериофага Ye3-f2, активного в отношении бактерий Yersinia (по данным приложения snapGene Viewer 4.1.9)
рис. 1 - карта линейной днк бактериофага yersinia phage ye3-f2 c расшифровкой кодирующих областей (по данным приложения snapGene Viewer 4.1.9)
таблица 1
локализация белков в геноме yersinia phage ye3-f2 (по данным приложения snapGene Viewer 4.1.9)
Наименование мол. масса, да pI
bacterial RNA polymerase inhibitor 6094 4,6
capsid assembly protein 33769 4,29
DNA packaging protein 66672 5,32
DNA primase/helicase 62837 5,05
Endonuclease 17640 9,48
Exonuclease 34816 4,88
head-to-tail joining protein 58649 4,54
host specificity protein B 10988 9,78
hypothetica protein-1 13957 3,74
hypothetica protein-10 5832 10,58
hypothetica protein-11 10513 7,94
hypothetica protein-12 39034 5,22
hypothetica protein-13 9894 11,2
hypothetica protein-14 21309 8,95
hypothetica protein-15 5268 5,14
hypothetica protein-16 25980 4,78
hypothetica protein-17 7732 10
hypothetica protein-18 10749 9,89
hypothetica protein-19 79847 6,42
hypothetica protein-2 5603 4,43
hypothetica protein-20 11167 7,76
hypothetica protein-21 7260 9,81
hypothetica protein-22 6826 3,91
hypothetica protein-23 4195 9,52
hypothetica protein-24 7458 6,57
hypothetica protein-25 8879 9,13
hypothetica protein-26 15848 5,33
hypothetica protein-27 9888 4,7
hypothetica protein-28 14936 8,82
hypothetica protein-3 5877 9,51
hypothetica protein-4 4333 4,65
hypothetica protein-5 7680 10,5
hypothetica protein-6 6547 11,4
hypothetica protein-7 42515 8,06
hypothetica protein-8 98788 7,09
hypothetica protein-9 10343 9,48
internal virion protein B 21220 9,38
internal virion protein C 84071 5,53
internal virion protein D 143612 8,41
lysis protein 7407 6,08
major capsid protein A 36866 6,26
minor capsid protein B 5211 4,78
N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase 16944 8,79
tail fiber protein 58514 5,92
tail tubular protein A 22234 4,48
tail tubular protein B 89821 6,11
Я S3 И н = 3 = " * 1 Й i ! £ » i 5
!|!iii|l|itlfltilt|flstitiii]Utlilil!!|Hl!
ШИШИ! ИШШШШГНННИ'ШШ
Наименование белке
Рис. 2 - График распределения белкового состава Yersinia phage Ye3-f2 по молекулярной массе (по данным приложения SnapGene Viewer 4.1.9)
Рис. 3 - График распределения белкового состава Yersinia phage Ye3-f2 по изоэлектрической точке (по данным приложения SnapGene Viewer 4.1.9)
Рис. 4 - График распределения белкового состава Yersinia phage Ye3-f2 по молекулярной массе в зависимости от pi (по данным приложения SnapGene Viewer 4.1.9)
множества других аспектов современной биохимии [1].
По литературным данным, за последние десятилетия наблюдается стремительный рост количества и разнообразия штаммов бактерий, которые устойчивы к низкомолекулярным антибиотикам, что стимулировало учеными поиск альтернативных методов лечения и профилактики бактериальных инфекций [2-4]. Для эффективного применения бактериофагов в ветеринарии и сельском хозяйстве требуется глубокое их изучение и систематизация на генном уровне, а также высокая степень очистки применяемых фаговых препаратов [5-12].
Цель работы - проведение протеомного анализа бактериофага Ye3-f2, специфичного для бактерий Yersinia enterocolitica (изучить аминокислотный состав протеинов, их качественный и количественный анализ, установить изоэлектри-ческую точку белков и их молекулярный вес).
Объекты и методы исследований
Объект исследований - вирулентный бактериофаг Ye3-f2, характеризующийся следующими свойствами: бляшкообразующие единицы - прозрачные, без зоны неполного лизиса, 1,0±1,5 см; литическая активность - титр по Грация -1,5±0,1х1010 БОЕ/мл, титр по Аппельману - 10-6; специфичен для культур, идентифицированных как Yersinia enterocolitica; культивирование при температуре 580 С в 30 минут приводит к инактивации [13].
Бактериофаг Ye3-f2 концентрировали ультрафильтрацией с применением одноразовых ультрафильтров с пределом исключения 10 кДа, Мегск (Millipore) [14]. Нуклеотидные последовательности исследуемого фага Ye3-f2, специфичного для бактерий Yersinia enterocolitica, изучали методом полупроводникового секвени-рования на платформе lonTorrent (Thermo Fisher Scientific, США), используя набора реагентов Ion PI Sequencing 200 Kit v3 на чипе Ion PI ChipKit v2 секвенатора IonProton (ThermoFisherScientific, США) согласно протоколу производителя. Оценка распределения длин фрагментов библиотек и их концентрация осуществлялась нами с применением прибора Bioanalyzer 2100 и набора реагентов Agilent High Sensitivity DNA Kit (Agilent
Рис. 5 - Карта линейной ДНК бактериофага Yersinia phage Ye3-f2 c расшифровкой кодирующих областей генома (по данным приложения BASys version 1.0.)
Technologies, США) по протоколу производителя. Клональная амплификация библиотек, которые были предварительно эквимолярно пулированы, проводилась нами с использованием набора Ion PI Template OT2 200 Kit v3 (Thermo Fisher Scientific, США) по протоколу производителя. Для сборки фагового генома denovo мы применяли риды с качеством прочтения нуклеотидов не ниже Q20 и длиной не менее 50 оснований. Сборку генома проводили с применением программного обеспечения Newbler (Roche/454 GS-FLX) [14]. Для протеомного анализа нами были использованы ресурсы систем SnapGene Viewer v.4.1.7, ExPasy (https://web.expasy.org), BASys (Bacterial Annotation System; https://www.basys.ca). Результаты исследований При анализе протеома бактериофага Yersinia enterocolitica Ye3-f2 в приложении SnapGene Viewer 4.1.9 соответственно данных секвенирования его нуклеиновой кислоты было выявлено 46 белков с молекулярными массами от 4,1 до 144 кДа. Качественный протеомный состав Yersinia phage представлен в таблицах 1 и 2 и рис. 1-4.
При анализе протеома бактериофага Yersinia Ye3-f2 в приложении BASys (Bacterial Annotation System) соответственно данных сек-венирования его нуклеиновой кислоты было выявлено 48 белков с молекулярными массами от 4,1 до 143 кДа. Качественный протеомный состав Yersinia phage представлен в таблицах 3-4 и рис. 5-7.
При анализе соответствия протеомного состава Yersinia phage Ye3-f2, количества белков и распределения их по молекулярным массам
Рис. 6 - График распределения белкового состава Yersinia phage Ye3-f2 по молекулярной массе (по данным приложения BASys version 1.0.)
illiilliilPI liiillilillliiillliiiii'iliiiillil
lliiilllllp! illlililf il l ¡1Ш ill I 1
illilllillll ilililliii
I " 1
Рис. 7 - График распределения белкового состава Yersinia phage Ye3-f2 по молекулярной массе в зависимости от pi (по данным приложения BASys version 1.0.)
Рис. 8 - Сравнительный график распределения белкового состава Yersinia phage Ye3-f2 по молекулярной массе по данным приложений SnapGene Viewer 4.1.9 (красный цвет) и BASys version 1.0 (синий цвет)
Таблица 3
Локализация белков в геноме Yersinia phage Ye3-f2 (по данным приложения BASys version 1.0.)
Таблица 4
Протеомный состав бактериофага Ye3-f2, активного в отношении Yersinia (по данным приложения BASys version 1.0.)
Protein Function Start End Size, bp Strand
Hypothetical Protein BASYS00001 945 1358 413 +
Hypothetical Protein BASYS00002 1358 1507 149 +
Hypothetical Protein BASYS00003 2358 2474 116 +
Hypothetical Protein BASYS00004 2471 2668 197 +
Hypothetical Protein BASYS00005 2655 2825 170 +
Hypothetical Protein BASYS00006 2840 3949 1109 +
DNA-Directed RNA Polymerase 4020 6674 2654 +
Hypothetical Protein BASYS00008 6761 7033 272 +
Hypothetical Protein BASYS00009 7126 7266 140 +
Hypothetical Protein BASYS00010 7257 7541 284 +
DNA Ligase 7621 8652 1031 +
Hypothetical Protein BASYS00012 8825 9082 257 +
Hypothetical Protein BASYS00013 9082 9654 572 +
Hypothetical Protein BASYS00014 9775 10011 236 +
Hypothetical Protein BASYS00015 10064 10762 698 +
Hypothetical Protein BASYS00016 10774 9587 1187 -
Endonuclease I 10762 11223 461 +
Uncharacterized protein HI 1494 [HI 11216 11671 455 +
Hypothetical Protein BASYS00019 11676 11783 107 +
DNA Primase/Helicase 11852 13552 1700 +
Hypothetical Protein BASYS00021 13651 13863 212 +
Hypothetical Protein BASYS00022 13876 14160 284 +
DNA polymerase I, thermostable [HI 14228 16342 2114 +
Hypothetical Protein BASYS00024 16359 16658 299 +
Hypothetical Protein BASYS00025 16658 16867 209 +
Hypothetical Protein BASYS00026 16858 17046 188 +
Phage Exonuclease 17043 17957 914 +
Hypothetical Protein BASYS00028 17936 18049 113 +
Hypothetical Protein BASYS00029 18143 18388 245 +
Hypothetical Protein BASYS00030 18393 18644 251 +
Hypothetical Protein BASYS00031 18657 18992 335 +
Hypothetical Protein BASYS00032 18905 18300 605 -
Head--Tail Joining Protein 19003 20610 1607 +
Capsid Assembly Protein 20712 21644 932 +
Minor Capsid Protein 21801 22844 1043 +
Hypothetical Protein BASYS00036 22787 21753 1034 -
TPR Repeat-Containing Cell Adhesion Protein 22883 23116 233 +
Tail Tubular Protein A 23228 23818 590 +
Tail Tubular Protein B 23834 26239 2405 +
Hypothetical Protein BASYS00040 26312 26722 410 +
Hypothetical Protein BASYS00041 26725 27318 593 +
Hypothetical Protein BASYS00042 27321 29564 2243 +
Putative murein lytic transglycosylase yjbJ [HI 29583 33545 3962 +
Phage Tail Fiber Protein 33593 35560 1967 +
Hypothetical Protein BASYS00045 35572 35775 203 +
Hypothetical Protein BASYS00046 35779 36045 266 +
Hypothetical Protein BASYS00047 36119 36586 467 +
Hypothetical Protein Aasi 36561 38324 1763 +
Molecular
Protein Function Weight [Daltons] pI
Hypothetical Protein BASYS00001 15790 3,55
Hypothetical Protein BASYS00002 5603 4,19
Hypothetical Protein BASYS00003 4333 4,42
Hypothetical Protein BASYS00004 7680 11,05
Hypothetical Protein BASYS00005 6547 11,94
Hypothetical Protein BASYS00006 42516 8,04
DNA-Directed RNA Polymerase 98789 7,51
Hypothetical Protein BASYS00008 10343 9,9
Hypothetical Protein BASYS00009 5833 11,31
Hypothetical Protein BASYS00010 10886 7,73
DNA Ligase 39035 4,99
Hypothetical Protein BASYS00012 9894 11,75
Hypothetical Protein BASYS00013 21309 8,96
Hypothetical Protein BASYS00014 8817 4,39
Hypothetical Protein BASYS00015 25980 4,51
Hypothetical Protein BASYS00016 44305 9,48
Endonuclease I 17641 10,05
Uncharacterized protein HI 1494 [HI 16944 8,86
Hypothetical Protein BASYS00019 4160 8,68
DNA Primase/Helicase 62837 4,81
Hypothetical Protein BASYS00021 7732 10,75
Hypothetical Protein BASYS00022 10750 10,61
DNA polymerase I, thermostable [HI 79848 6,87
Hypothetical Protein BASYS00024 11167 8,22
Hypothetical Protein BASYS00025 7260 10,25
Hypothetical Protein BASYS00026 7113 3,83
Phage Exonuclease 34816 4,63
Hypothetical Protein BASYS00028 4195 10,11
Hypothetical Protein BASYS00029 9368 6,24
Hypothetical Protein BASYS00030 8879 9,8
Hypothetical Protein BASYS00031 11560 10,68
Hypothetical Protein BASYS00032 23152 8,61
Head--Tail Joining Protein 58650 4,27
Capsid Assembly Protein 33769 4,01
Minor Capsid Protein 36866 6,73
Hypothetical Protein BASYS00036 38163 12
TPR Repeat-Containing Cell Adhesion Protein 7424 4,33
Tail Tubular Protein A 22234 4,21
Tail Tubular Protein B 89821 6,53
Hypothetical Protein BASYS00040 15848 5,2
Hypothetical Protein BASYS00041 21220 9,86
Hypothetical Protein BASYS00042 85188 5,42
Putative murein lytic transglycosylase yjbJ [HI 143614 8,92
Phage Tail Fiber Protein 70515 6,75
Hypothetical Protein BASYS00045 7407 6,67
Hypothetical Protein BASYS00046 9888 4,45
Hypothetical Protein BASYS00047 17423 9,98
Hypothetical Protein Aasi 66673 5,17
в биоинформационных приложениях SnapGene Viewer 4.1.9 и BASys version 1.0 выявлена их идентичность (рис. 8).
Выводы
Изучение протеома бактериофага Ye3-f2, специфичного для бактерий Yersinia, основанного на данных секвенирования его нуклеиновой кислоты, в приложении SnapGene Viewer 4.1.9 позволило выявить 50 белков с молекулярными массами от 5,5 до 139 кДа. Несколько иные данные были получены нами при работе с данными секвенирования иерсиниозного фага Ye3-f2 в приложении BASys (Bacterial Annotation System) - был выявлен 41 белок с молекулярными массами от
4,1 до 143 кДа.
При анализе соответствия протеомного состава Yersinia phage Ye3-f2, количества белков и распределения их по молекулярным массам в биоинформационных приложениях SnapGene Viewer 4.1.9 и BASys version 1.0 выявлена их идентичность. Гистограмма распределения белкового состава Yersinia Ye3-f2 по изоэлектрической точке (pI) дает информацию о кислотности среды (pH), при которой белок не несёт электрического заряда. Данные о протеоме бактериофага Yersinia Ye3-f2 дополняют информацию, которая необходима для создания классификационной базы бактериофагов, изучаемых по проекту, на основе
критериев биологических характеристик, особенностей взаимодействия фаг-хозяин, особенностей генетической организации и характеристик протеома.
Библиографический список
1. 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. - М., 2013. - 52 с.
2. Колосова, Н.Г. Подходы к терапии бактериальных инфекций дыхательных путей с учетом современных данных о микробиоме / Н.Г. Колосова, Н.А. Геппе, И.А. Дронов // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2019. - № 1(64). - С. 125-129.
3. Variability in antibiotic prescribing for community-acquired pneumonia / L.K. Handy, M. Bryan, J.S. Gerber [et al.] // Pediatrics. - 2017. - Vol. 4, № 139. - Р. 2016-2331.
4. Prevalence and determinants of antibiotic exposure in infants: A population-derived Australian birth cohort study / Н. Anderson, Р. Vuillermin, K. Jachno [et al.] // J. Paediatr Child Health. - 2017. - Vol. 53, № 10. - Р. 942-949.
5. Gill, J.J. Phage choice, isolation, and preparation for phage therapy / J.J. Gill, P. Hyman // Curr. Pharm. Biotechnol. - 2010. - Vol. 11. - P. 2-14.
6. Aleshkin, A.V. Bacteriophages in therapy and prevention of acute intestinal infections in children / A.V. Aleshkin, M.V. Zeigarnik, S.S. Bochkareva // Вопросы практической педиатрии. - 2016. - Том 11, № 1. - С. 52-56.
7. Вакарина, А.А. Бактериофаги. Современные аспекты их применения / А.А. Вакарина, Л.В. Катаева // Важнейшие вопросы инфекционных и паразитарных болезней: сборник научных работ. -Ижевск, 2016. - С. 28-35.
8. Conrotto, P. Proteomic approaches in biological and medical sciences: principles and applications / Р. Conrotto, S. Souchelnytskyi // Exp. Oncol. - 2008. - Vol. 30, № 3. - P. 171-180.
9. Молекулярно-биологические и генетические принципы селекции терапевтических бактериофагов бактерий родов Pseudomonas и Staphylococcus / К.А. Мирошников, Е.Е. Куликов, О.С. Дарбеева, К.А. Лыско, Г.М. Игнатьев // Прикладная биохимия и микробиология. - 2014. - Том 50, № 3. - С. 338.
10. Генетическая характеристика и спектр антибактериальной активности бактериофагов, входящих в состав промышленных серий лекарственного препарата пиобактериофаг поливалентный очищенный / Н.В. Тикунова, Н.Н. Ворошилова, О.А. Полыгач, В.В. Морозова, А.Ю. Тикунов, А.М. Курильщиков, В.В. Власов // Эпидемиология и вак-цинопрофилактика. - 2016. - Том 15, № 2 (87). - С. 93-100.
11. Bernhardt, T.G. Genetic evidence that the bacteriophage fX174 lysis protein inhibits cell wall synthesis / T.G. Bernhardt, W.D. Roof, R. Young // Proc. Natl. Acad. Sci. - 2000. - Vol. 97. - P. 4297-4302.
12. Нифонтова, В.В. Получение бактериофагов и их применение в ветеринарии / В.В. Нифонтова, О.Е. Чугунова // Вестник Пермского научного центра. - 2015. - № 2. — С. 54-59.
13. Геномика и биология кандидатных бактериофагов для терапии энтеробактериальных инфекций в сельскохозяйственной ветеринарии: монография / Д.А. Васильев [и др.]. - Ульяновск: Ул-ГАУ, 2019. - 1294 с.
14. 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.
PROTEOMIC ANALYSIS OF YE3-F2 BACTERIOPHAGE, SPECIFIC FOR YERSINIA ENTEROCOLITICA BACTERIA
Vasiliev D.A., Feoktistova N.A., Mastilenko A.V., Suldina E.V.
FSBEI HE Ulyanovsk SAU 432017, Ulyanovsk, Novyi Venets Boulevard, 1; 8 (8422) 55-95-47 e-mail: feokna@yandex.ru
Key words: bacteriophage, Yersinia enterocolitica, protein, composition, proteome, molecular weight, isoelectric point, system
The article presents results of the analysis of the proteome of Ye3-f2 bacteriophage, specific for bacteria Yersinia enterocolitica (study of the quantitative composition, isoelectric point of proteins, molecular weight) isolated from environmental objects, which will eventually be included in the phage biologic preparation used for treatment of enterobacterial infections in veterinary medicine. The resources of SnapGene Viewer v.4.1.7, ExPasy (https://web.expasy. org), BASys (Bacterial Annotation System; https://www.basys.ca) were used in the studies. Research was conducted based on the data of the Ye3-f2 sequence. Using SnapGene Viewer 4.1.9 application, the bacteriophage Ye3-f2 detected 46 proteins with molecular masses from 4.1 to 144 kDa. A bit different different data was obtained when working with sequencing data of Yersiniosis Ye3-f2 phage in the BASys application (Bacterial Annotation System) - 41 proteins with molecular weights from 4.1 to 143 kDa were detected. When analyzing the conformity of the proteomic composition of Yersinia enterocolitica Ye3-f2, the amount of proteins and their distribution by molecular masses in the bio-information applications SnapGene Viewer 4.1.9 and BASys version 1.0, their identity was revealed. The analysis of the proteome of Yersinia enterocolitica Ye3-f2 bacteriophage is an integral part of the classification base of candidate bacteriophages, based on the criteria of biological characteristics, features of phage-host interaction, features of the genetic organization and characteristics of the proteome.
Bibliography
1. Miroshnikov, Konstantin Anatolyevich. Genomics and proteomics of the lytic Pseudomonas aeruginosa bacteriophages: author's abstract dissertation
of Doctor of Chemical Sciences: 03.01.04, 01.03.06/ K.A. Miroshnikov. - M., 2013. - 52 p.
2. Kolosova, N. G. Approaches to treatment of bacterial infections of the respiratory tract based on current data on the microbiome / N. G. Kolosova, N.A. Geppe, I.A. Dronov // Russian vestnik of Perinatology and Pediatrics. - 2019. - № 1 (64). - P. 125-129.
3. Variability in antibiotic prescribing for community-acquired pneumonia / L.K. Handy, M. Bryan, J.S. Gerber [et al.] //Pediatrics. - 2017. - Vol. 4, № 139. - P. 2016-2331.
4. Prevalence and determinants of antibiotic exposure in infants: A population-derived Australian birth cohort study / H. Anderson, P. Vuillermin, K. Jachno [et al.] //J. Paediatr Child Health. - 2017. - Vol. 53, № 10. - P. 942-949.
5. Gill, J.J. Phage choice, isolation, and preparation for phage therapy/J.J. Gill, P. Hyman // Curr. Pharm. Biotechnol. - 2010. - Vol. 11. - P. 2-14.
6. Aleshkin, A.V. Bacteriophages in therapy and prevention of acute intestinal infections in children / A.V. Aleshkin, M.V. Zeigarnik, S.S. Bochkareva // Practical Pediatrics Issues. - 2016. - Vol. 11, No. 1. - P. 52-56.
7. Vakarina, A.A. Bacteriophages. Modern aspects of their application /A.A. Vakarina, LV. Kataeva // Major issues of infectious and parasitic diseases: Collection of scientific works. - Izhevsk, 2016. - P. 28-35.
8. Conrotto, P. Proteomic approaches in biological and medical sciences: principles and applications /P. Conrotto, S. Souchelnytskyi// Exp. Oncol. - 2008. - Vol. 30, № 3. - P. 171-180.
9. Molecular biological and genetic principles for selection of therapeutic bacteriophages of bacteria of Pseudomonas and Staphylococcus genera / K.A. Miroshnikov, E.E. Kulikov, O.S. Darbeeva, K.A. Lysko, G.M. Ignatiev//Applied biochemistry and microbiology. - 2014. - Volume 50, No. 3. - P. 338.
10. Genetic characteristics and spectrum of antibacterial activity of bacteriophages that are included in industrial series of the medication, named polyobacteriophage polyvalent purified / N.V. Tikunova, N.N. Voroshilova, O.A. Polygach, V.V. Morozova, A.Yu. Tikunov, A.M. Kurilshchikov, V.V. Vlasov // Epidemiology and vaccine prevention. - 2016. - Vol. 15, No. 2 (87). - P. 93-100.
11. Bernhardt, T.G. Genetic evidence that the bacteriophage fX174 lysis protein inhibits cell wall synthesis / T.G. Bernhardt, W.D. Roof, R. Young //Proc. Natl. Acad. Sci. - 2000. - Vol. 97. - P. 4297-4302.
12. Nifontova, V.V. Obtaining bacteriophages and their use in veterinary medicine / V.V. Nifontova, O.E. Chugunova // Vestnik of Perm Scientific Center. -2015. - № 2. — P. 54-59.
13. Genomics and biology of candidate bacteriophages for treatment of enterobacterial infections in agricultural veterinary medicine: monograph / D.A. Vasiliev [et al.]. - Ulyanovsk: UlSAU, 2019. -1294 p.
14. Feoktistova, N.A. Protein bacteriophages: the study of some biological properties / N.A. Feoktistova, D.A. Vasiliev, S.N. Zolotukhin // Vestnik of Ulyanovsk State Agricultural Academy. - 2017. - № 4 (40). - P. 75-80.
