СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРОТЕОМНЫЙ АНАЛИЗ НОСОГЛОТОЧНЫХ ИЗОЛЯТОВ STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE С РАЗЛИЧНОЙ IgA-ПРОТЕАЗНОЙ АКТИВНОСТЬЮ С ПОМОЩЬЮ ДВУХМЕРНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ГЕЛЬ-ЭЛЕКТРОФОРЕЗА (2D-DIGE)
Тюрин Ю.А., Баязитова Л.Т., Исаева Г.Ш., Зарипова А.З., Григорьева Т.В.
ФБУН «Казанский НИИ эпидемиологии и микробиологии» Роспотребнадзора, Казань, Россия
ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Казань, Россия
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Казань, Россия
Цель:
На основе метода двухмерного дифференциального гель-электрофореза (2D-DIGE) in vitro сравнить профили экспрессии белка в штаммах Streptococcus pneumoniae c различной протеолитической активностью.
Материалы и методы:
Штаммы S. pneumoniae, выделенные со слизистой носоглотки (один протеазоактивный изолят, второй изолят протеолитически не активный). Методы двумерного электрофореза, извлечения и концентрирования белкового изолята для изоэлектрофокусировки с последующим электрофорезом в градиентном полиакриламидном геле и визуализации белковых пятен с идентификацией белков масс-спектрометрическим анализом.
Результаты:
С помощью масс-спектрометрии изучены различия в экспрессии белков, между штаммами с разной IgA-протеазной активностью. Было идентифицировано 5 белковых пятен, которые показали значимое отличие (минимум 2-кратное изменение между двумя фенотипами). Идентифицированы высоко экспрессируемые в протеолитически активном штамме белки, которые включали пирофосфат-фосфогидролазу (КФ 3.6.1.1), представляет собой Mg-зависимую фосфатазу, серин-О-ацетилтрансферазу (КФ 2.3.1.30), фосфоенолпируват карбоксилазу (КФ 4.1.1.31), пептидазу сигнальную II, пируватоксидазу (КФ 1.2.3.3), тогда как белки, идентифицированные как высоко экспрессируемые в протеолитически неактивном штамме, включали АТФ-связывающий белок, олигопептид связывающий белок (транспорт олигопептидов). Установлено, что различный профиль экспрессии в этих штаммах имеют белки, которые можно разделить на пять функционально значимых групп: 1) ферменты метаболизма пирувата, 2) ферменты гликолиза до стадии пирувата, 3) ферменты необходимые для транспорта белковых молекул; 4) ABC-транспортёры, обеспечивающие лекарственную устойчивость и устойчивость к бета-лактамам; 5) ферменты метаболизма аминокислот.
Выводы:
Установлено, что группа белков, участвующих в метаболизме пирувата и аминокислот, транспорте белков, активируются в протеолитически активном штамме, тогда как белки, относящиеся к АВС- транспортерам и участвующие в развитии лекарственной устойчивости к бета-лактамам экспрессируются в протеолитически не активном штамме.