Лектины азоспирилл - свойства, биологическая активность и перспективы их практического использования

• Автор: Никитина, Валентина Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 310 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.В

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Л. краткая характеристика бактерий рода АгоьртИит

1.2. СВОЙСТВА и функции БАКТЕРИАЛЬНЫХЛЕКГИНОВ

1.2.1. Современные представления о лектинах

1.2.2. Пили фимбрии, лектины энтеробактерий

1.2.3. Фимбрии, агглютинины, лектины азотфиксирующих

бактерий
1.3. РОЛЬ ЛЕКГИНОВ В ПРОБЛЕМАХ СПЕЦИФИЧНОСТИ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМАХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

АЗОТФИКСИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ С КОРНЯМИ РА СТЕНИЙ.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. ШТАММЫ МИКРООРГАНИЗМОВ И СРЕДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
ДЛЯ ИХ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ.
2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.2.1. Реакция гемагглютинации.
2.2.2. Определение углеводной специфичности
2.2.3. Гельфильтрация.
2.2.4. Электрофорез в полиакриламидном геле
2.2.5. Изучение влияния протеаз и ионов двухвалентных
металлов на активность лектинов.
2.2.6. Анализ аминокислотного состава
2.2.7. Определение углеводного состава.
2.2.8. Получение антител к лектинам
2.2.9. Установление локализации лектинов.
2.2 Оценка адгезивных свойств бактериальных клеток
на модели эритроцитов.
2.2 Получение мутанта Л. ЬгаяИепде Бр
по лекгиновой активности
2.2 Выделение полисахаридсодержащих соединений
с поверхности азоспирилл
2.2 Количественная оценка образования бактериальных агрегатов
2.2 Выявление бактерицидной и фунгицидной
активности лектинов.
2.2 Получение фракций корней проростков пшеницы
2.2 Метод иммунодота.
2.2 Изучение адгезии бактерий к корням растений
2.2 Получение гистологических препаратов корней
проростков пшеницы и лука.
2.2 Реакция бласттрансформации лимфоцитов
2.2 Определение противоопухолевого действия лектина
2.2 Цитологические и иммуноморфологические реакции иммунокомпетентных клеток мезентериальных лимфатических узлов
2.2 Исследование взаимодействий лектинов с компонентами плазмы крови и мембран эритроцитов.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 .ВЫДЕЛЕНИЕ, СВОЙСТВА И ЛОКАЛИЗАЦИЯ ЛЕКТИНОВ АЗОСПИРИЛЛ.
3.1.1. Скрининг бактерий рода азоспирилл на присутствие лектинов
на поверхности клеток
3.1.2. Выделение и очистка лектинов
3.1.3. Характеристика лектинов азоспирилл
3.1.4. Определение локализации лектинов на поверхности клетки.
3.2. ЗАВИСИМОСТЬ ПЕКТИНОВОЙ АКТИВНОСТИ ОТ УСЛОВИЙ
ВЫРАЩИВАНИЯ БАКТЕРИЙ
3.2.1. Оптимизация условий культивирования А. роегит Ь и
А. Ьгазете 5р7, связанных с их лектиновой активностью.
3.2.2. Воздействие неблагоприятных факторов на пектиновую активность. ЬгаэНепБе 8р7 и А. роегит Ь
3.2.3. Зависимость лектиновой активности азоспирилл от количества азотсодержащих веществ в среде культивирования
3.2.4. Связь адгезивных свойств бактерий с активностью
лектинов на модели эритроцитов
3.3. получение И характеристика МУТАНТА А. ЬгавИете Бр
ПО ЛЕКТИНОВОЙ АКТИВНОСТИ
3.4. ЗИЛ ЧЕНИЕЛЕКГИНОВ АЗОСПИРИЛЛ В МИКРОБНЫХ
АССОЦИАЦИЯХ.
3.4.1.Изучение участия лектинов азоспирилл в агрегации
бактерий
3.4.2. Определение возможной бактерицидной и фунгицидной активности лектинаЛ. ЬгсяИете Бр
3.5. РОЛЬ ЛЕКТИНОВ АЗОСПИРИЛЛ В ПРОЦЕССЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
С РАСТЕНИЯМИ
3.5.1. Роль лектинов в адгезии азоспирилл на корнях растений
3.5.2. Взаимодействие лектинов азоспирилл с компонентами
корней пшеницы
3.5.3. Влияние лектинов азоспирилл на способность семян
к прорастанию.
3.6. ДЕЙСТВИЕ ЛЕКТИНОВ В ОТНОШЕНИИ НЕКОТОРЫХ ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ
3.6.1. Влияние лектинов азоспирилл на активность
гетерогенной Зглюкозидазы.
3.6.2. Изучение а, Рглкжозидазной и ргалактозидазной активностей на разных этапах выделения и очистки
лектинов
3.7. МЕДИКОБИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛЕКТИНОВ
3.7.1. Митогенная активность лектинаЛ. i
3.7.2. Противоопухолевое действие лектинаЛ. i 7.
3.7.3. Влияние лектина . i 7 на кинетику клеточных популяций мезентериальных лимфатических узлов
и динамику цитокинового статуса i viv.
3.7.4. Взаимодействие лектинов с компонентами плазмы крови
и мембран эритроцитов.
3.8. НЕКОТОРЫЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЛЕКТИНОВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


На основании сравнительного анализа и данных аффинной хроматографии выделяют пять основных групп лектинов связывающих глюкозу, маннозу галактозу, ЫацетилОгалактозамин ацетилглюкозамин фукозу сиаловые кислоты . Широкое практическое использование препаратов растительных лектинов в различных областях биологических и медицинских исследований определяется их активностью как углеводсвязывающих белков, значительной степенью специфичности в связывании углеводов и разнообразным спектром биологической активности в системах i viv и i vi . Уникальные свойства, полифункциональность лектинов и их комплексов с эндо и экзогенными эффекторами являются основаниями для поиска новых сырьевых источников этих белков, особенно среди микроорганизмов. В последние годы возрос интерес исследователей к лектинам бактерий. Основной причиной повышенного внимания к бактериальным лектинам является обнаружение существенной роли пектинов в прикреплении колонизирующихся микроорганизмов к различным поверхностям. Часто пектины бактерий рассматриваются как детерминанты вирулентности в инфекции как животных, так и растений. Впервые об агглютининах микроорганизмов было сообщено в самом начале века, в году . Была отмечена агглютинация кроличьих эритроцитов культурами и фильтратами некоторых видов стафилококков и Vii. Гемагглютинины охарактеризованы как термолабильные, разрушающиеся при нагревании до С в течение минут. В году было показано , что ii i вызывает агглютинацию эритроцитов человека и некоторых животных. Гемагглютинины были связаны с клеточной поверхностью бактерий и отсутствовали в супернатантах и фильтратах культур. С течением времени перечень бактерий, проявляющих гемагглютинирующую активность, увеличивался. На сегодняшний день известно значительное количество бактерий с обнаруженной пектиновой активностью, среди которых более составляют бактерии с патогенными свойствами. Бактериальные пектины могут быть как ассоциироваными с пилями фимбриями, жгутиками, с самой внешней мембраной, так и свободными, обнаруживаемыми в среде культивирования. Одним из наиболее изученных представителей бактерий, продуцирующих пектины различной формы, является ii i. Гемагглютинирующая активность кишечной палочки связана с присутствием на клеточной поверхности бактерий фимбрий, или пилей нитевидных структурных образований . Выявлены две основные группы фимбрий у Е. Ьманнозы или 2метиламаннозида, в связи с чем они получили название маннозоспецифичных МБ фимбрий. По классификации Вптоп С. С. МБ фимбрии морфологически относятся к фимбриям I типа. Кроме МБ фимбрий, были обнаружены практически не отличимые от них по морфологическим признакам фимбрии, реакция которых с эритроцитами не тормозилась в присутствии аманнозы. Они получили обозначение маннозорезистентных МИ. Было обнаружено, что эта группа фимбрий ингибируется различными сахарами, среди которых Бфукоза, галактоза, Ыацетилглюкозамин, сиаловая кислота и Оа1а4Оа1 . Бактериальные культуры могут сформировать на своей поверхности не только фимбрии I типа или маннозорезистентные, но и оба типа фимбрий . Было показано , что фимбрии придают бактериям адгезивные свойства в отношении не только эритроцитов, но и поверхностей различных видов человеческих, животных, растительных и грибных клеток. Исследования молекулярных механизмов адгезии Е. И с помощью фимбрий I типа к различным эукариотическим клеткам были начаты работами С. С. Вптоп , 0, выделившего фимбрии в изолированном и очищенном виде и присвоившего им название пили. Фимбрии типа I равномерно распределены на бактериальной клетке. Длина их варьирует от 0,2 до 1 мкм, ширина 7 нм, и количество их составляет обычно от 0 до 0 на бактериальную клетку. В связи с малыми размерами фимбрии I типа, как и другие типы фимбрий, хорошо видны только в электронном микроскопе . МБ фимбрии состоят из агрегированных идентичных белковых субъединиц пилина с молекулярной массой кДа, включающих 3 аминокислоты, и представляют собой полые цилиндрические образования, сформированные правовращающими аспиралями с расстоянием между витками 2,3 нм 0. Четвертичная структура фимбрий Ггипа обладает высокой устойчивостью к разрушению.