ПОРИНЫ РОДА Yersinia : МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ
Вострикова О. П., Лихацкая Г. Н., Новикова О. Д., Соловьева Т. Ф.
Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, 690022 Владивосток
Целью настоящей работы
явилось изучение особенностей молекулярной организации и функциональной
активности поринов НМ пяти видов микроорганизмов рода Yersinia,
отличающихся условиями обитания и степенью патогенности для теплокровных
животных и человека, в зависимости от температуры культивирования
бактерий. Отличительной особенностью иерсиний является температурно-регулируемая
экспрессия различных факторов, определяющих структуру НМ, биохимические
свойства и вирулентность бактерий. Для сравнительного изучения
порообразующей активности поринов НМ исследуемых видов иерсиний
в работе использовали пептидогликан (ПГ)-белковые комплексы из
Y. intermedia, Y. enterocolitica, Y. kristensenii и
Y. frederiksenii, выращенных при 4-6oC и 37oC.
Ранее на примере порина НМ Y. Pseudotuberkulosis (иерсинина)
было показано, что выращивание бактерий при пониженной температуре
приводит к увеличению относительного содержания олигомерной формы
белка Методом иммуноблотинга установлено, что иммунодоминантным
полипептидом в составе фракции белков, ассоциированных с ПГ, для
всех исследуемых видов иерсиний является полипептид, перекрестно
реагирующий с иерсинином. Обнаружено, что в составе ПГ-белковых
комплексов из "холодовых" вариантов Y. intermedia
и Y. enterocolitica указанный полипептид, находится в олигомерной
форме, в составе комплексов из "теплых" вариантов -
в виде мономеров. В случае Y. kristensenii и Y. frederiksenii
основной полипептид фракции белков, ассоциированных с ПГ, независимо
от температуры культивирования находится преимущественно в мономерной
форме. Методом реконструкции в БЛМ установлено, что в составе
ПГ-белковых комплексов из всех исследуемых видов иерсиний присутствуют
порообразующие белки. Однако, как показал анализ флуктуаций тока,
функциональная активность поринов в составе ПГ-белковых комплексов
из "холодовых" и "теплых" вариантов микроорганизмов
существенно отличалась. Чрезвычайно низкая эффективность порообразования
обнаружена для комплексов ПГ-белок из "теплых" вариантов
Y. intermedia и Y. enterocolitica и "холодовых"
вариантов Y. frederiksenii. В связи с этим обсуждается
вероятность появления состояния "закрытой" поры для
поринов НМ иерсиний под влиянием температуры культивирования.
Различия в порообразующих свойствах белков из отдельных видов
иерсиний были выявлены также при изучении влияния на их активность
величины мембранного потенциала. На основании полученных результатов
можно предположить, что функциональная активность поринов иерсиний
в значительной степени детерминируется средой обитания и, возможно,
особенностями эволюции этих микроорганизмов.