Mikrobiol. Z. 2021; 83(3):72-80.
doi: https://doi.org/10.15407/microbiolj83.03.072

Взаємодія піоцинів S-типу і мікроцин-II-подібних бактеріоцинів Pseudomonas aeruginosa

О.Б. Балко

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

За результатами наших попередніх досліджень було показано, що бактеріоцини S-типу Pseudomonas aeruginosa характеризуються високою активністю щодо фітопатогенних штамів Pseudomonas syringae. Окрім даних піоцинів, штами-продуценти здатні виділяти мікроцин-II-подібні бактеріоцини. Наявність взаємодії між цими кілерними факторами може визначати методи їх використання і підвищення активності бактеріоцинів з антифітопатогенними властивостями. Метою роботи було перевірити можливість взаємодії піоцинів S-типу і коліцин-II-подібних бактеріоцинів P. aeruginosa. Методи. Об’єктом дослідження були піоцини, синтезовані 6 штамами P. aeruginosa. Кілерні фактори у складі індукованих лізатів концентрували висолюванням 70%-ним сульфатом амонію, діалізували через діалізну мембрану з порогом відсічення 3,5 кДа, після чого для їх розділення використовували іонообмінну хроматографію на ДЕАЕ-целюлозі, гель-фільтрацію на сефадексі G-75 та ультрацентрифугування при 215.000 g протягом 1 і 4 год. В отриманих фракціях визначали вміст білка та антимікробну активність. Візуалізацію білків у складі активних фракцій проводили методом електрофорезу за Laemmli. Результати. При використанні іонообмінної хроматографії на ДЕАЕ-целюлозі елюція наявних у складі лізатів бактеріоцинів відбувалась одночасно. Найвищі показники активності і концентрації білка виявлялись у фракції 4, яка містила дві білкові полоси з молекулярними масами близько 58 і 9 кДа, характерні S5 піоцинам і мікроцин-II-подібним бактеріоцинам P. aeruginosa. Подальше гельфільтрування відібраних фракцій через сефадекс G-75 дозволило розділити вказані кілерні фактори і отримати очищену фракцію, яка містила виключно мікроцин-II-подібні піоцини. Використання ультрацентрифугування протягом 1 год не осаджувало досліджувані бактеріоцини, тоді як протягом 4 год – призводило до їх розділення. При цьому спостерігалось двократне підвищення показників активності піоцинів S-типу у складі осаду, а мікроцин-II-подібних кілерних факторів – в супернатантах. Однак досягнуте концентрування характеризувалось лише короткостроковим ефектом, оскільки вже через 14 діб активність супернатантів знижувалась у 4–16 разів, а осадів – у 80–640 разів. В подальшому виявлена тенденція до зниження активності зберігалась. Висновки. Піоцини S-типу і мікроцин-II-подібні бактеріоцини P. aeruginosa взаємодіють між собою, що забезпечує їх стабілізацію і захищає від руйнування. Використання методів, які спричиняють розділення даних кілерних факторів, є недоцільним, оскільки призводять до значного зниження показників активності бактеріоцинів.

Ключові слова: мікроцин-II-подібні бактеріоцини, піоцини S-типу, Pseudomonas aeruginosa, взаємодія.

Повний текст (PDF, англ)