Mikrobiol. Z. 2021; 83(2):64-72.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.02.064

Вплив ліпополісахаридів Pantoea agglomerans на інфекцію ВТМ в умовах in vitro

Т.В. Булигіна, А.М. Кириченко, М.С. Харчук, Л.Д. Варбанець

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

В останні роки було показано, що ліпополісахариди (ЛПС) деяких бактерій, зокрема представники роду Pseudomonas, були активні проти вірусу тютюнової мозаїки (ВТМ). Тому нас цікавило додаткове вивчення ЛПС фітопатогенних бактерій Pantoea agglomerans як можливих противірусних препаратів. Метою даної роботи було оцінити противірусну активність ЛПС, отриманих із фітопатогенних бактерій P. agglomerans щодо ВТМ в дослідах in vitro. Методи. ЛПС P. agglomerans були виділені із сухої бактеріальної маси водно-фенольним методом. М’яка кислотна деградація ЛПС дозволила виділити О-специфічний полісахарид (OПС) та ліпід А, структури яких були ідентифіковані нами раніше. Противірусну активність препаратів ЛПС досліджували in vitro на моделі вірусу тютюнової мозаїки (ВТМ, штам U1), очищеному із системно інфікованих рослин видів Nicotiana tabacum L. сортів Імунний 580 (ревертант). Аналіз взаємодії ВТМ і ЛПС проводили за допомогою трансмісійного електронного мікроскопа JEM 1400 (Jeol, Японія) при прискорювальній напрузі 80 кВ. Результати. Активними були ЛПС P. agglomerans П324 та 8488, противірусна активність яких становить 59–60%. Препарати ЛПС P. agglomerans 7969, 7604 та 9637 були неактивними щодо ВТМ в дослідах in vitro. Порівняльний аналіз противірусної активності структурних компонентів ЛПС двох штамів P. agglomerans П324 та 7604 показав, що найбільший інгібуючий ефект на інфекційність ВТМ проявляв ліпід A P. agglomerans П324, противірусна активність якого практично не відрізнялася від активності молекули ЛПС (вона була нижчою на 7%). У той же час інгібуюча дія олігосахариду кору P. agglomerans 7604 у порівнянні з ефектом всієї молекули ЛПС проти ВТМ була трохи вищою. Можна припустити, що олігосахарид кору стимулював захисні механізми рослин і запобігав розвитку вірусної інфекції. Дані електронно-мікроскопічного дослідження показали, що ЛПС P. agglomerans П324 у концентрації 1 мг/мл впливав на вільно розташовані віріони в контролі, викликаючи «склеювання їх», утворюючи, таким чином, щільні скупчення, комплекси або «пучки» вірусу. Окремі структурні компоненти ЛПС P. agglomerans П324 (ліпід А та олігосахарид кору) не мали такого ефекту, як нативна молекула. Висновки. Дослідженнями противірусної активності ЛПС у модельній системі ВТМ – Datura stramonium L. показано, що найбільш активними були ЛПС лише двох штамів P. agglomerans (П324 та 8488), тоді як інші сім штамів були неактивними. Окремі структурні компоненти – ліпід А P. agglomerans П324 та олігосахариди кору P. agglomerans 7604 зменшували інфекційність ВТМ на 7 і 15% відповідно, що більше, ніж молекула ЛПС. Згідно з даними електронної мікроскопії, віріони склеювались, утворюючи щільні скупчення під час безпосереднього контакту вірусу і ЛПС в дослідах in vitro, тоді як у контролі спостерігали поодинокі вільно розташовані частинки вірусу. Більш детальне вивчення впливу окремих структурних компонентів ЛПС допоможе зрозуміти закономірності впливу структури ЛПС на інфекційність ВТМ.

Ключові слова: ліпополісахариди Pantoea agglomerans, ліпід А, олігосахариди кору, вірус тютюнової мозаїки, пригнічення інфекційності, електронна мікроскопія.

Повний текст (PDF, англ)