Mikrobiol. Z. 2017; 79(6):13-27. Ukrainian.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj79.06.013

Мікробні глікополімери: будова, функціональна та біологічна активність

Варбанець Л.Д.

Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України
вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143, Україна

У відділі біохімії мікроорганізмів дослідження розвиваються за двома напрямками: 1) ліпополісахариди представників Enterobacteriaceae: Rahnella aquatilis, Pragia fontium, Budvivia aquatica, Pantoea agglomerans, Escherichia coli, їх хімічна ідентифікація, структурні дослідження, функціональна та біологічна активність; 2) ферменти гліколітичної (a-L-рамнозидаза, a-галактозидаза, α-амілаза) і протеолітичної (пептидази) дії у Cryptococcus albidus, Eupenicillium erubescens, Aspergillus niger, Penicillium canescens, Cladosporium cladosporioides, Aspergillus oryzae, Yarowia lipolytica, представників роду Bacillus. Вперше описані структури О-специфічних полісахаридів (ОПС) R. аquatilis, P. fontium і B. aquatica, які побудовані з ланцюгів, що представлені лінійними або розгалуженими три-, тетра-, пента- та гексасахаридами. ОПС ряду штамів є гетерогенними і містять по два типи олігосахаридів, які відрізняються структурою. Більшість ОПС досліджених штамів представлені гетерополісахаридами, в той час як одного штаму R. aquatilis 3-95 – гомополісахаридами манози або глюкози. Серологічними методами показана імунохімічна гетерогенність видів P. fontium, R. aquatilis і B. aquatica. Дослідження О-антигена E.coli L-19 показало, що він характеризується унікальною структурою ОПС, не споріднений ні з одним із охарактеризованих на сьогодні клонів E. colі і є представником нової, ще не описаної в літературі, серогрупи. З використанням інгібіторного аналізу каталітичної реакції групоспецифічними хімічними реагентами та іонами металів встановлено деякі функціональні групи, що приймають участь у каталізі. Так, встановлено, що штам B. thuringiensis ІМВ В-7324 синтезує пептидазу з еластолітичною і фібринолітичною активністю, яка є сериновою лужною пептидазою. Аналіз кінетичних кривих залежності швидкості α-галактозидазної та α-L-рамнозидазної активності від величини рН дозволив знайти значення констант іонізації груп, які включаються у ферментативний каталіз, і показати, що в активному центрі α-галактозидаз трьох продуцентів А. niger, P. canescens, C. cladosporioides, а також α-L-рамнозидази C. albidus і E. erubescens присутні дві групи, які іонізуються і відповідають карбоксильній групі С-кінцевої кислоти та імідазольній групі гістидину. Наявність імідазольної групи була підтверджена також специфічною реакцією – фотоокисленням в присутності метиленового синього. Розрахована величина теплоти іонізації відповідала теплоті іонізації імідазольної групи. Показана важлива роль вуглеводної складової досліджуваних глікозидаз у формуванні олігомерної структури, в секреції, стійкості до дії високих температур та інших факторів агресивного середовища, а також до протеолізу. Дослідження субстратної специфічності ферментів дають можливість прогнозувати їх майбутнє практичне використання.

Ключові слова: ліпополісахарид, протеази, α-галактозидаза, α-амілаза, α-L-рамнозидаза, мікробні продуценти.

Повний текст (PDF, укр)