Изучение феномена продукции низкомолекулярного антибактериального пептидного фактора культурой Staphylococcus warneri IEGM KL-1

• Автор: Полюдова, Татьяна Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ ПЕПТИДЫ, КАК ФАКТОРЫ

АНТАГОНИЗМА В МИРЕ МИКРОБОВ.

1.1 Антагонизм в мире микробов.

1.1.1. Нерибосомально синтезируемые пептидные антибиотики.

1.1.2. Антибактериальные пептиды, синтезируемые на рибосомах

1.1.3. Бактериоцины грамотрицательных бактерий

1.1.4. Бактериоцины грамположительных микроорганизмов.

1.1.5. Лантибиотики.

1.2. Регуляция продукции антибактериальных факторов

1.2.1. Регуляция продукции колицинов
1.2.2. Регуляция синтеза микроцинов.
1.2.3. Регуляция синтеза низкомолекулярных катионных пептидов грамположительных бактерий
1.2.4. i.
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Бактериальные штаммы и среды.
2.2. Подготовка инокулумов и культивирование микроорганизмов
2.3. Моделирование стрессовых условий.
2.4. Постановка антибактериального теста
2.5. Выделение антибактериального фактора из супернатанта культурыпродуцента.
2.6. Изучение химической природы антибактериального фактора и его устойчивости к внешним воздействиям.
2.7. Электрофоретическое исследование антибактериального фактора
2.8. Массспектроскопия и аминокислотный анализ антибактериального фактора
2.9. Определение минимальной подавляющей концентрации антибактериального фактора
2 Изучение действия антибактериального фактора на клетки . iii при различных значениях среды культивирования.
2 Изучение динамики гибели клеток . iii под действием антибактериального фактора
2 Определение количества жизнеспособных клеток
2 Получение 4Сантибактериального фактора
2 Изучение взаимодействия антибактериального фактора с бактериальной клеткой.
2 Индукция мутаций под действием ультрафиолетового света
2 Выделение плазмидной ДНК и анализ плазмидного спектра.
2 Статистическая обработка экспериментальных данных.
Глава 3. ФИЗИОЛОГИЯ РОСТА I 1 И ПРОДУКЦИИ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОГО ФАКТОРА.
3.1.1. Характеристика роста и продукции фактора на богатой и синтетической питательных средах
3.1.2. Интенсивность развития . i I 1 и продукции антибактериального фактора в зависимости от состояния инокулума.
3.1.3. Рост и продукция фактора клетками . i I 1 при различных температурных режимах культивирования.
3.1.4. Зависимость скорости роста . i I 1 и интенсивности продукции антибактериального фактора от степени аэрирования культуры
3.1.5 Оценка влияния исходного значения среды культивирования на рост . i I 1 и продукцию антибактериального
фактора
3.1.6. Изучение продукции антибактериального фактора при росте
. i I 1 на плотной питательной среде.
3.2. Продукция антибактериального фактора клетками . i
I 1, претерпевшими стрессовые воздействия
3.3. Регуляция продукции антибактериального пептидного фактора клетками . i I 1
3.4. Выделение антибактериального фактора из супернатанта культуры . i I 1
3.5. Физикохимические свойства выделенного антибактериального фактора, продуцируемого клетками . i I 1
3.5.1. Чувствительность антибактериального фактора к гидролитическим ферментам
3.5.2. Чувствительность антибактериального фактора, продуцируемого клетками . i I 1 к действию высоких температур.
3.5.3. Устойчивость фактора при различных значениях кислотности среды.
3.5.4. Стабильность антибактериальной активности выделенного пептида при хранении
3.5.5. Электрофоретическая подвижность выделенного антибактериального фактора, продуцируемого клетками . i I 1
3.5.6. Массспектрометрические характеристики очищенных препаратов антибактериального фактора.
3.5.7. Аминокислотный состав выделенного антибактериального
фактора продуцируемого клетками . i I 1
3.6. Характеристика биологических свойств выделенного антибактериального пептида продуцируемого культурой
. i I 1
3.6.1 Спектр антибактериальной активности
3.6.2. Зависимость антибактериального действия пептидного фактора от содержания катионов в среде инкубации.
3.6.3. Влияние среды культивирования . iii на проявление антибактериальной активности фактора.
3.6.4. Кинетика связывания антибактериального пептида с клетками чувствительных бактерий . iii.
3.6.5. Кинетика бактерицидного действия антибактериального фактора
3.7. Использование воздействия на клетки . пегi I
ультрафиолетом для увеличения продукции антибактериального фактора
3.8. Оптимизация питательной среды для бактерий . I
1 для повышения выхода антибактериальной активности и облегчения выделения пептида из супернатанта культуры
продуцента.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В свете представленного, низкомолекулярные катионные пептиды становятся реальными кандидатами на роль антибиотиков нового поколения Коробов, , , поскольку широкое использование их во многих странах в качестве пищевых консервантов в течение длительного времени не привело к формированию резистентных форм v, . Антибактериальные пептидные соединения могут быть эффективными средствами в противомикробной терапии как самостоятельно, так и в сочетании с другими антибиотическими соединениями. Экспериментально показано, что некоторые из низкомолекулярных катионных пептидов усиливают действие традиционных антибиотиков . Титова и др. Цель настоящей работы детальное изучение закономерностей процесса продукции низкомолекулярного антибактериального фактора клетками 5. ПЮМ КЬ1. Выявить оптимальные условия культивирования 5. ПЮМ КЬ1, обеспечивающие максимальный выход антибактериального фактора. Исследовать возможные механизмы регуляции синтеза антибактериального фактора клетками иотлег ПЮМ КЬ1. Разработать эффективный способ получения очищенного антибактериального фактора, изучить его физикохимические и биологические особенности. Разработать способ повышения секреторной активности 5. ПЮМ КЬ1 продуцента низкомолекулярного антибактериального фактора. Продукция антибактериального фактора клетками vi ПЮМ КЬ1 зависит от условий их культивирования, фазы роста, контролируется внутрипопуляционными механизмами. Антибактериальный фактор, продуцируемый 5. ПЮМ КЬ1, новый термо и кислотоустойчивый низкомолекулярный катионный пептид гидрофобной природы. Информация о его синтезе локализована в бактериальной хромосоме. Низкомолекулярный пептид, секретируемый клетками vi ПЮМ КЬ1, обладает широким спектром антибактериальной активности, степень проявления которой зависит от условий внешней среды. Впервые обнаружена продукция антибактериального фактора клетками стафилококков, принадлежащих к редкому виду . Экспериментально обосновано, что антибактериальный фактор, выделенный из среды культивирования . I 1, является новым низкомолекулярным катионным пептидом с молекулярной массой Да. I 1 и контролируется внутрипопуляционными механизмами. Информация о его синтезе и секреции локализована в бактериальной хромосоме. Показано, что низкомолекулярный пептидный фактор обладает широким спектром антибактериальной активности в отношении стафилококков . Полученные результаты значительно расширяют представления о микробной продукции низкомолекулярных катионных пептидов. В результате проведенных исследований разработан оптимальный состав среды культивирования . I 1, обеспечивающий кратное повышение уровня продукции антибактериального фактора. Обоснована возможность использования ультрафиолетового света для увеличения секреторной активности продуцента низкомолекулярного катионного антибактериального пептида. Выявленный широкий спектр антимикробного действия низкомолекулярного катионного пептида, продуцируемого клетками . I 1, открывает перспективы его практического использования в качестве эффективного противомикробного средства. Биохимия микроорганизмов и Большом практикуме по общей микробиологии. Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Региональной конференции молодых ученых Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии, Пермь, II Российской конференции молодых ученых Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины, Москва, V Международной научной конференции Проблемы за1рязнения окружающей среды, ПермьВолгоград, Международной конференции Микробиология и биотехнология XXI столетия, Минск, Международной конференции Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии, Минск, . По теме диссертации опубликовано печатных работ. Связь работы с научными программами. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН и является частью исследований, проводимых по теме Изучение роли эндогенных и экзогенных факторов в регуляции роста популяций микроорганизмов Индекс приоритетного направления 4.