WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«Структурное исследование О-антигенных полисахаридов отдельных представителей морских грамотрицательных бактерий методом спектроскопии ЯМР ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное учреждение наук

и

Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова

Дальневосточного отделения Российской академии наук

На правах рукописи

КОКОУЛИН МАКСИМ СЕРГЕЕВИЧ

Структурное исследование О-антигенных полисахаридов отдельных

представителей морских грамотрицательных бактерий методом

спектроскопии ЯМР

02.00.10-Биоорганическая химия



Диссертация на соискание ученой степени

кандидата химических наук

Научные руководители:

к.х.н., доцент Командрова Надежда Алексеевна д.х.н., ст. науч. сотр. Калиновский Анатолий Иванович ВЛАДИВОСТОК – 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ…………………………... 4 ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………... 7 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР………………………………………....

1.1 Общая характеристика липополисахаридов……………………...

1.2 Структуры О-антигенов морских грамотрицательных бактерий. 19 1.2.1 Класс Gammaproteobacteria……………………………………….. 20 1.2.1.1 Семейство Vibrionaceae……………………………………………. 20 1.2.1.2 Семейство Pseudoalteromonadaceae………………………...…….. 25 1.2.1.3 Семейство Shewanellaceae………………………………………… 3 1.2.1.4 Семейства Moraxellaceae, Idiomarinaceae, Alteromonadaceae, Oceanospirillaceae………………………………………………….. 35 1.2.2 Класс Flavobacteriia………….………………………………...…... 38 1.2.3 Класс Alphaproteobacteria…………………………………………. 40

1.3 Спектроскопия ЯМР в исследовании углеводов………………… 42 1.3.1 Одномерная спектроскопия ЯМР…………………………………. 43 1.3.2 Двумерная спектроскопия ЯМР…………………………………... 48

1.4 Липополисахариды морских грамотрицательных бактерий как антагонисты эндотоксинов……………….……………………….. 52 2 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ…………………………… 56

2.1 Структурное исследование О-специфического полисахарида Сobetia pacifica KMM 3879T….………………………………….... 58

2.2 Структурное исследование О-специфического полисахарида Сobetia pacifica KMM 3878………………………………...…….... 67

2.3 Структурное исследование О-специфического полисахарида Rheinheimera pacifica КММ 1406T……………………….…….….. 76

2.4 Структурное исследование О-специфического полисахарида Idiomarina abyssalis КММ 227T………………………….…….….. 87

2.5 Структурное исследование О-специфического полисахарида Litorimonas taeanensis G5T………………………………………… 99

2.6 Структурное исследование О-специфического полисахарида Echinicola vietnamensis КММ 6221Т……………………………….

2.7 Цитокин-индуцирующая активность липополисахаридов............ 119 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………….. 122

3.1 Приборы и материалы……………………………………………... 122

3.2 Микроорганизмы и условия их культивирования, удаление капсульного материала и обезжиривание бактериальной биомассы…………………………………………………………..... 124

3.3 Выделение липополисахаридов………………………………….... 125

3.4 Электрофорез в полиакриламидном геле………………………… 125

3.5 Выделение О-специфических полисахаридов……………...……. 126

3.6 Компонентный анализ……………………………………………... 126

3.7 Химические методы модификации и расщепления полисахаридов……………………………………………………… 129

3.8 Спектроскопия ЯМР……………………………………………….. 130

3.9 Цитокин-индуцирующая и цитотоксическая активности ………. 130 ВЫВОДЫ…………………………………………………………………….. 132 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………… 134

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГЖХ – газожидкостная хроматография ДСН – додецилсульфат натрия ИЛ – интерлейкин КПС – капсульный полисахарид КССВ – константа спин-спинового взаимодействия ЛПС липополисахарид ЛСБ – липополисахарид-связывающий белок МС – масс-спектрометрия ОПС О-специфический полисахарид ПААГ полиакриламидный гель ФНО – фактор некроза опухоли ЭПС – экзополисахарид ЯМР – ядерный магнитный резонанс ЯЭО – ядерный эффект Оверхаузера 2S,8S-AlaLys – 2-[(S)-1-карбоксиэтил]амино-L-лизин (аланинолизин) 2,4HO3,3,4MePro-5-oxo – 2,4-дигидрокси-3,3,4-триметил-5-оксопролин 4еLeg – 5,7-диамино-3,5,7,9-тетрадезокси-D-глицеро-D-тало-нон-2-улозоновая кислота 6dxylHexN-4-ulo – 2-ацетиламино-2,6-дидезокси-ксило-гексоз-4-улоза 6dTal4Ac – 4-О-ацетил-6-дезокси-талоза 8eLeg – 8-О-ацетил-5,7-диамино-3,5,7,9-тетрадезокси-L-глицеро-D-галакто-нон-2улозоновая кислота Ac – ацетат Ala – аланин Am – ацетимидат Ara арабиноза Ara4N 4-амино-4-дезокси-арабиноза Ara2,3,4N – 2,3,4-триамино-2,3,4-тридезокси-арабиноза Col – 3,6-дидезокси-L-ксило-гексоза (колитоза) COSY – Correlation Spectroscopy DEPT – Distortionless Enhancement by Polarization Transfer DQF – Double Quantum Filtering Fo – формиат FucN – 2-амино-2,6-дидезокси-галактоза Fuc3N – 3-амино-3,6-дидезокси-галактоза Fuc4N – 4-амино-4,6-дидезокси-галактоза FucN4N – 2,4-диамино-2,4,6-тридезокси-галактоза Gal – галактоза GalA галактуроновая кислота GalNA – 2-амино-2-дезокси- галактуроновая кислота GD – Gated Decoupling Glc – глюкоза GlcN 2-амино-2-дезокси-глюкоза GlcN3N 2,3-диамино-2,3-дидезокси-глюкоза GlcN3NA – 2,3-диамино-2,3-дидезокси-глюкуроновая кислота Gly – глицин Gro – глицерин GroN – 2-амино-1,3-пропандиол (2-аминоглицерин) GulN3NA – 2,3-диамино-2,3-дидезокси-гулуроновая кислота Н2ВС – Heteronuclear 2 Bond Correlation Hb – гидроксибутират Hep гептоза HMBC – Heteronuclear Multiple Bond Correlation HMQC – Heteronuclear Multiple-Quantum Correlation HSQC – Heteronuclear Single-Quantum Coherense IdoA – идуроновая кислота Kdo 3-дезокси-D-манно-октулозоновая кислота Man манноза ManNA – 2-амино-2-дезокси-маннуроновая кислота ManN3NA – 2,3-диамино-2,3-дидезокси-маннуроновая кислота Mal – малонат MTPA – -метокси--трифторметил--фенилацетилхлорид Neu – 5-амино-3,5-дидезокси-D-глицеро-D-галакто-нон-2-улозоновая кислота NOESY – Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy Pp – пропионат Pse – 5,7-диамино-3,5,7,9-тетрадезокси-L-глицеро-L-манно-нон-2-улозоновая кислота Pyr – пируват QuiN – 2-амино-2,6-дидезокси-глюкоза Qui3N – 3-амино-3,6-дезокси-глюкоза Qui4N – 4-амино-4,6-дидезокси-глюкоза QuiN4N – 2,4-диамино-2,4,6-тридезокси-глюкоза Rha – рамноза RhaN3N – 2,3-диамино-2,3,6-тридезокси-манноза Rib-ol – рибит ROESY – Rotating-frame nuclear Overhauser Effect Spectroscopy Ser – серин She – 2-ацетиламино-2,6-дидезокси-4-С-(3-карбоксамид-2,2-дигидроксипропил)D-галактоза S-2HOGlt – (S)-2-гидроксиглутаровая кислота Thr – треонин TOCSY – Total Correlation Spectroscopy Yer – 3,6-дидезокси-4-C-(1-гидроксиэтил)-D-ксило-гексоза (иерсиниоза)

ВВЕДЕНИЕ

Химическое изучение биополимеров, Актуальность проблемы.

образующих поверхность бактериальной клетки, является одной из важнейших проблем современного естествознания, которая состоит в изучении молекулярных основ взаимодействия живых клеток друг с другом и с окружающей средой.

Решение этой проблемы представляет не только теоретический интерес, но является также актуальной практической задачей, потому что имеет прямое отношение к познанию таких биологических явлений как иммунитет к инфекционным возбудителям, тканевая несовместимость, злокачественный рост ткани, проникновение вируса в живую клетку и т.д.

Липополисахариды (ЛПС) или эндотоксины являются одними из основных компонентов внешней мембраны клеточной стенки грамотрицательных бактерий и представляют собой специфический класс биополимеров, которые обладают широким спектром биологического действия [1]. Они являются антигенами бактериальной клетки; играют важную роль в определении специфичности каналов, ответственных за транспорт необходимых для роста клетки веществ;

защищают ее от летального действия детергентов, ядов, некоторых антибиотиков;

являются рецепторами для ряда специфических бактериофагов и бактериоцинов;

играют ключевую роль в процессах межклеточного узнавания. Многие патофизиологические проявления грамотрицательных инфекций, в том числе септический шок, ассоциированы с уникальными, эндотоксическими свойствами этих углеводсодержащих биополимеров [2, 3].

Биологические свойства молекулы ЛПС определяются своеобразной химической структурой составляющих его компонентов: О-специфического полисахарида (ОПС), олигосахарида кора и липида А. Тонкие вариации в структуре О-специфических полисахаридных цепей определяют серологическую специфичность грамотрицательных бактерий и могут использоваться в качестве молекулярной основы при создании внутривидовых классификационных схем микроорганизмов. Липид А является эндотоксическим центром молекулы ЛПС и отвечает за большинство физиологических и патофизиологический реакций, обусловленных воспалительным процессом, вызванным грамотрицательными микроорганизмами, таких как летальная токсичность, пирогенность, адъювантность, митогенная стимуляция и др.

Несмотря на значительный прогресс в области структурного анализа полисахаридов, антигены грамотрицательных бактерий исследованы крайне неравномерно. Наряду с довольно хорошо изученными полисахаридными антигенами патогенных и условно-патогенных бактерий, существуют менее изученные и совсем неизученные роды микроорганизмов. К последним можно отнести практически все микроорганизмы морского происхождения, хотя по количеству и разнообразию они не уступают наземным формам бактерий.

Микробные ценозы океана, как древнейшие на земле, включают особые, иногда лишь им присущие таксоны микроорганизмов, которые формировались на протяжении длительного периода эволюции. Микроорганизмы, находясь в весьма специфических условиях обитания, таких как открытые воды морей и океанов (низкая температура, высокое гидростатическое давление, соленость, циркуляция водных масс, низкие концентрации органических веществ) или морской шельф (резкие изменения температуры и солености, активное перемешивание, влияние приливных волн, наземных стоков и радиации), отличаются от наземных форм рядом приспособительных особенностей. Прежде всего, это относится к клеточной стенке бактерий, которая играет определяющую роль во взаимодействии микроорганизма с окружающей средой. Кроме того, они способны синтезировать физиологически активные соединения, отличные от тех, которые синтезируют наземные бактерии [4].

Имеющиеся на данный момент в мировой литературе результаты структурных исследований показывают, что клеточные стенки морских грамотрицательных бактерий различных родов и видов продуцируют антигены уникального строения. Эти биополимеры содержат необычные кислые моносахариды, N-ациламино- и N-ацилдиаминосахара, кетосахара, высшие моносахариды, а также различные заместители неуглеводной природы, как распространенные в природе, так и не найденные в других источниках [5-8].

Изучение липополисахаридов направлено на решение таких фундаментальных задач, как классификация бактерий, выяснение взаимосвязи между структурой и функцией липополисахаридов, в том числе механизмов иммунного ответа к ним. Структура О-антигенов может служить в качестве одного из хемотаксонамических критериев, позволяющих устанавливать филогенетическое родство и прослеживать пути эволюции микроорганизмов.

Знание строения ЛПС имеет важное практическое значение для создания искусственных вакцин и антибактериальных средств, включая препараты, изменяющие чувствительность бактерий к антибиотикам. Особое место в решении этих задач занимают ЛПС морских грамотрицательных бактерий, которые, в отличие от ЛПС наземных бактерий, часто проявляют низкую токсичность и могут быть потенциально активными субстанциями при разработке новых эффективных иммуномодуляторов и лекарственных средств, направленных на предотвращение септического шока [9, 10].

Таким образом, структурные исследования О-антигенов морских грамотрицательных бактерий являются одной из актуальных проблем современной биоорганической химии. Необходимость ее решения стимулирует создание новых эффективных методов, совершенствующих арсенал инструментов структурного анализа сложных углеводов, что позволяет открывать новые биологически важные моносахариды и их производные.

Цели и задачи исследования. Цель исследования: установить строение Оантигенов отдельных представителей ранее неизученных морских грамотрицательных бактерий родов Cobetia, Rheinheimera, Idiomarina (класс Gammaproteobacteria), Litorimonas (класс Alphaproteobacteria) и Echinicola (тип Bacteriodetes) и оценить биологическую активность ЛПС из указанных выше морских микроорганизмов. Для реализации цели в ходе исследования было необходимо решить следующие задачи:

1. Выделить ЛПС из 6 штаммов 5 родов ранее неизученных микроорганизмов:

Cobetia pacifica KMM 3879T, C. pacifica KMM 3878, Rheinheimera pacifica КММ 1406T, Idiomarina abyssalis KMM 227T, Litorimonas taeanensis G5T, Echinicola vietnamensis КММ 6221Т.

2. Выделить О-антигенные полисахариды и определить их моносахаридный состав.

3. Установить полную структуру повторяющихся звеньев О-антигенных полисахаридов для всех исследуемых микроорганизмов.

4. Оценить цитотоксическую и цитокин-индуцирующую активности выделенных ЛПС.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые выделены и установлены полные структуры ОПС из 6 штаммов 5 родов морских грамотрицательных бактерий: C. pacifica KMM 3879T, C. pacifica KMM 3878, R.

pacifica КММ 1406T, I. abyssalis KMM 227T, L. taeanensis G5T и E. vietnamensis КММ 6221Т. Среди них обнаружены три новых сульфатированных ОПС из морских бактерий C. pacifica KMM 3879T, C. pacifica KMM 3878 и I. abyssalis KMM 227T. В составе ОПС C. pacifica KMM 3878 идентифицирован дисульфатированный моносахарид 2,3-О-дисульфат-D-галактоза; ОПС I.

abyssalis KMM 227T содержит 3-(4-гидроксибутаноил)-амино-3,6-дидезокси-Dглюкозу, сульфатированную по второму положению. Оба производных моносахаридов впервые обнаружены в природе.

ОПС L. taeanensis G5T содержит моносахарид 2-ацетиламино-2,6-дидезоксиL-гексоз-4-улозу, впервые обнаруженный в природе, и редкий для бактериальных полисахаридов компонент (3S,5S)-3,5-дигидроксигексановую кислоту. Для установления конфигурации асимметрических центров (3S,5S)-3,5дигидроксигексановой кислоты был применен метод Мошера, который впервые использован в структурной химии углеводов.

Впервые изучена иммуностимулирующая активность ЛПС C. pacifica KMM 3879T, C. pacifica KMM 3878, R. pacifica КММ 1406T, I. abyssalis KMM 227T, L.

taeanensis G5T и E. vietnamensis КММ 6221Т. Установлено, что все исследованные ЛПС не токсичны в диапазоне концентраций от 0.01 до 100 мкг/мл. Показано, что ЛПС всех бактерий являются слабыми индукторами провоспалительных цитокинов, таких как ФНО- и ИЛ-6 и представляют интерес с точки зрения изучения их антагонистических свойств. В дальнейшем, возможно, они могут быть использованы в качестве потенциально активных субстанций при разработке новых эффективных иммуномодуляторов и лекарственных средств, направленных на предотвращение септического шока.

Апробация работы. Результаты исследований, изложенные в диссертации, представлены на 5-й Балтийской конференции по микробным углеводам (Суздаль, Россия, 2012), 1-м Симпозиуме по морским ферментам и полисахаридам (Нячанг, Вьетнам, 2012), 2-й Всероссийской конференции «Фундаментальная гликобиология» (Саратов, Россия, 2014), 6-м Международном симпозиуме «Химия и химическое образование» (Владивосток, Россия, 2014).

Личный вклад соискателя. Автор лично участвовал в планировании экспериментов, обсуждении полученных результатов, формулировании выводов и подготовке публикаций. Выделение и очистка ЛПС и ОПС, химические анализы, запись и интерпретация ЯМР-спектров проводились автором лично или при его непосредственном участии.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Морские грамотрицательные бактерии C. pacifica KMM 3879T и C. pacifica KMM 3878, (класс Gammaproteobacteria) продуцируют различные по структуре сульфатированные ОПС. В составе О-антигенного полисахарида C. pacifica KMM 3878 впервые обнаружен в природе остаток 2,3-Одисульфат-D-галактозы, а также остаток 3,4-О-[(S-карбоксиэтиледен)]-Dгалактозы редкий для бактериальных гликанов компонент.

2. Глубоководные морские грамотрицательные бактерии R. pacifica КММ 1406T и I. abyssalis KMM 227T, (класс Gammaproteobacteria) продуцируют высокоаминированные кислые О-антигенные полисахариды. В составе ОПС R. pacifica КММ 1406T одновременно присутствуют D- и L- изомеры 2ацетиламино-2-дезокси-галактуроновой кислоты. ОПС I. abyssalis KMM 227T содержит впервые обнаруженный в природе остаток 3-(4гидроксибутаноил)-амино-3,6-дидезокси-D-глюкозы, сульфатированный по второму положению.

3. В составе О-антигенного полисахарида морской грамотрицательной G5T, L. taeanensis Alphaproteobacteria), бактерии (класс впервые идентифицирован остаток 2-ацетиламино-2,6-дидезокси-L-гексоз-4-улозы, а также обнаружен редкий моносахарид 2-ацетиламино-4-[(3S,5S)дигидроксигексаноил]-амино-2,4,6-тридезокси-D-глюкоза.

4. ОПС морской бактерии E. vietnamensis КММ 6221Т, (тип Bacteroidetes), построен из разветвленных тетрасахаридных повторяющихся звеньев, содержащих в своем составе остатки 2-ацетиламино-2-дезокси-D-глюкозы, D-глюкуроновой кислоты, D-галактозы и остаток редкого моносахарида колитозы.

5. ЛПС C. pacifica KMM 3879T, C. pacifica KMM 3878, R. pacifica КММ 1406T, I. abyssalis KMM 227T, L. taeanensis G5T и E. vietnamensis КММ 6221Т не обладают цитотоксической активностью в диапазоне концентраций от 0.0 до 100 мкг/мл. и являются слабыми индукторами провоспалительных цитокинов, таких как ФНО- и ИЛ-6.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 статьи в зарубежных рецензируемых журналах и 7 тезисов в материалах научных конференций.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Общая характеристика липополисахаридов

ЛПС представляют собой уникальный класс биополимеров, являющихся специфическими компонентами клеточной оболочки грамотрицательных бактерий. В комплексе с белками и фосфолипидами они располагаются на внешней поверхности наружной мембраны, способствуя сохранению ее целостности и стабильности, и принимают непосредственное участие во взаимодействии бактерий с окружающей средой. ЛПС обладают широким спектром биологических свойств, из которых наибольшее внимание исследователей привлекают токсичность и антигенность, поэтому их часто называют, в зависимости от контекста, бактериальными эндотоксинами или соматическими антигенами [11].

ЛПС грамотрицательных бактерий имеют целый ряд общих особенностей.

Молекула полностью достроенного ЛПС (S-форма) содержит гидрофобную часть, называемую липидом А, к которой через олигосахарид кора присоединяется ОПС, построенный из повторяющихся олигосахаридных звеньев. Такая структура ЛПС характерна для большинства встречающихся в природе диких штаммов бактерий, образующих колонии гладкой формы. Потеря в процессе биосинтеза ОПС приводит к появлению шероховатых колоний, и их ЛПС (R-форма) содержит только липид А и олигосахарид кора. На поверхности клеточной стенки гладких штаммов бактерий, наряду с молекулами ЛПС S-формы, присутствуют также и молекулы ЛПС R-формы. Кроме того, часть молекул ЛПС S-формы имеет Оантиген, который представлен только одним олигосахаридным фрагментом (SRформа). Такого рода гетерогенность имеет биологическое значение, так как благодаря именно этому достигается более плотная упаковка молекул ЛПС на клеточной поверхности, обеспечивая защиту бактериальной клетки от проникновения вредных для ее жизнедеятельности веществ. Еще одной возможной причиной гетерогенности ЛПС является присутствие некоторых компонентов в нестехиометрическом количестве, таких, например, как Оацетильные или фосфатные группы или моносахаридные остатки, присоединенные в виде боковых цепей [12, 13].

Липид А является наиболее консервативной частью молекулы ЛПС. У большинства изученных на сегодняшний день бактерий, гидрофильная основа липида А представлена -(16)-связанным дисахаридом 2-амино-2-дезокси-Dглюкозы (-D-GlcN-(16)--D-GlcN, диаминогенциобиоза), фосфорилированного в положения О-1 восстанавливающего остатка -D-GlcN и О-4’ невосстанавливающего остатка -D-GlcN. Первый моносахарид кора – 3-дезоксиD-манно-октулозоновая кислота (Kdo) или его 3-гидроксилированное производное присоединяется к невосстанавливающему остатку -D-GlcN в положение О-6’. Один или оба остатка GlcN могут быть заменены 2,3-диаминодидезокси-D-глюкозой (D-GlcN3N) [1-3,12-14]. В литературе также имеется информация о структурах липида А, углеводный остов которых представлен три-, тетра- и пентасахаридами, в составе которых были обнаружены, помимо вышеназванных моносахаридов, D-галактуроновая кислота (D-GalA), D-манноза (D-Man) и гептоза (Hep) [15, 16]. Липофильные свойства липиду А придают остатки жирных кислот, ацилирующие аминогруппы и некоторые гидроксильные группы углеводного остова. Среди кислот, N-ацилирующих моносахариды, наиболеее часто встречаются (R)-3-гидрокси-, 3-оксо- и (R)-3-ацилоксиалкановые кислоты. Еще большее разнообразие наблюдается среди О-ацилирующих кислот:

обычно это неразветвленные насыщенные кислоты, реже разветвленные насыщенные или неразветвленные ненасыщенные алкановые кислоты, содержащие от 10 до 22 атомов углерода, а также их (S)-2-окси-, (R)-3-окси- и (R)ацилоксипроизводные. Кроме того, в составе липида А присутствуют «необязательные» компоненты, такие как 4-амино-4-дезокси-L-арабиноза (LAra4N), D-GlcN, D-Man, D-арабиноза (D-Ara), 2-аминоэтилфосфат и некоторые другие [14-16].

Липид А играет важную роль в организации и функционировании внешней мембраны. Он имеет жесткую конформацию, при которой цепи жирных кислот находятся по одну сторону дисахаридной основы. Эти цепи ориентированны перпендикулярно внешней мембране клеточной стенки и образуют ее наружный слой, удерживаемый за счет гидрофобных взаимодействий с внутренним фосфолипидным слоем [12].

Липид А ответственен за целый ряд патофизиологических процессов, вызываемых ЛПС в организме млекопитающих, в частности, за его токсические свойства, такие как пирогенность, летальная токсичность, опухолевый некроз, способность вызывать локальную реакцию Шварцмана и эндотоксинную толерантность. Кроме того, липид А обладает адъювантной и митогенной активностями, стимулирует пролиферацию и секрецию иммуноглобулинов, усиливает фагоцитоз, активируя комплемент и макрофаги [2, 3, 12, 14].

Исследования синтетических аналогов липида А показали, что для проявления большинства токсических свойств (летальная токсичность, митогенная и гемолитическая активности, способность вызывать эндотоксинную толерантность) достаточно присутствия диаминогенциобиозы, ацилированной (R)-3-окситетрадекановой кислотой в положения N-2, N-2, O-3 и O-3, а фосфатные группы и их «необязательные» заместители не являются необходимыми. Пирогенность и способность вызывать локальную реакцию Шварцмана связаны с негидроксилированными кислотами, О-ацилирующими 3оксиалкановые кислоты, а антикомплементарная активность в значительной степени зависит от аггрегации липидных молекул. Для проявления максимальной эндотоксической активности важным является наличие дисахаридного углеводного остова, фосфорилированного в положения О-1 и О-4’ и ацилированного шестью остатками жирных кислот с длиной цепи 12-14 атомов углерода (гексаацилированный липид А) [17].

Кор выполняет роль связующего звена между липидом А и ОПС и представляет собой довольно большой олигосахарид. Образующие кор моносахариды группируются в два участка: гексозный, удаленный от липида А, и внутренний, построенный из гептоз и Kdo. У многих бактерий внутренний участок кора представлен тетрасахаридом L--D-Hep-(13)-L--D-Hep-(15)-[Kdo-(24)]--Kdo, в котором моносахаридные остатки могут быть замещены другими сахарами, остатками фосфорной кислоты, ацетильными группами, этаноламином или аминокислотами. Некоторые ЛПС включают биосинтетический предшественник L,D-Hep D-глицеро-D-манно-гептозу (D,DHep). Другие могут содержать только D,D-Hep либо не содержать гептоз вообще.

Фосфатные группы и этаноламин необязательно присутствуют в стехиометрическом количестве. Внутренняя область кора за счет присутствия Kdo и фосфатных групп концентрирует на себе отрицательный заряд, что позволяет молекулам ЛПС через двухвалентные катионы и полиамины связываться с другими компонентами наружной мембраны, обеспечивая ее целостность и стабильность. Мутации бактерий, сопровождающиеся снижением содержания фосфатных групп, приводят к потере способности внешней мембраны служить барьером для антибиотиков [18, 19].

Моносахаридный состав внешней области кора более разнообразен, чаще всего она включает такие распространенные сахара как D-глюкоза (D-Glc), Dгалактоза (D-Gal), 2-ацетиламино-2-дезокси-D-глюкоза (D-GlcNAc) а иногда и другие моносахариды. Следует отметить, что разделение кора на две области в соответствии с моносахаридным составом не является абсолютно строгим. Так L,D-Hep может входить не только во внутреннюю, но и во внешнюю область кора, и, напротив, во внутренней области обнаруживают, кроме гептоз и Kdo, также и другие моносахариды, например, D-Glc, D-Gal, L-рамнозу (L-Rha), DGlcN, L-Ara4N, присутствующих в виде боковых ответвлений [18, 19].

Кор ЛПС также играет важную роль в жизнедеятельности бактерий.

Наличие кора, представленного хотя бы одним моносахаридом, является необходимым условием жизнеспособности микроорганизма. Оно существенно для проявления некоторых биологических свойств липида А, в частности, митогенности. Это связано с увеличением подвижности углеводородных цепей липида А в присутствии кора, что облегчает принятие ими биологически активной конформации, и стабилизацией этой активной конформации. В Rмутантных бактериях, у которых О-специфическая полисахаридная цепь ЛПС отсутствует, кор принимает на себя функции соматического антигена. Антитела, полученные к R-штаммам бактерий, специфичны также к соответствующим Sштаммам благодаря присутствию, как уже говорилось ранее, на поверхности клетки наряду с S-формами и R-форм ЛПС [19].

Структурная вариабильность кора, как правило, выше вариабельности липида А, но по сравнению с О-антигеном, эта область ЛПС может рассматриваться как довольно консервативная.

С точки зрения состава и структуры ОПС является наиболее вариабельным компонентом ЛПС. Повторяющиеся звенья ОПС представляют собой линейные или разветвленные олигосахариды, чаще всего включающие от двух до восьми моносахаридов, хотя известны и большие по величине звенья, а также полисахариды с моносахаридным повторяющимся звеном (гомополимеры). Длина полисахаридной цепи может варьироваться от одного повторяющегося звена до 50 и более звеньев.

Моносахаридный состав ОПС чрезвычайно разнообразен. Среди них нейтральные сахара, амино- и диаминосахара, уроновые кислоты, дезокси- и дидезоксисахара, высшие и разветвленные моносахариды, как распространенные в природе, так и не найденные в других источниках. Кроме того, полисахаридные цепи ЛПС часто содержат неуглеводные заместители, присоединенные простой эфирной, сложноэфирной или ацетальной связями по гидроксильным группам и аминогруппам моносахаридов, а также связанные амидной связью с карбоксильной группой уроновых кислот. Природа, последовательность, аномерная конфигурация и тип замещения индивидуальных моносахаридных остатков внутри повторяющейся единицы является характерным и уникальным для каждого ЛПС. В силу разнообразия компонентов и их связей возможно существование большого количества структур О-специфических цепей, что находит свое подтверждение в природе [1, 12, 13, 20, 21].

Полисахаридная цепь ЛПС является носителем иммунологической специфичности бактериальной клетки, иными словами, каждому, серологически отличному от другого, S-штамму бактерий соответствует О-специфический полисахарид со своей собственной уникальной структурой. Согласно современным представлениям иммунологические детерминанты (О-факторы) определяются небольшими олигосахаридными фрагментами, в которых выделяется иммунодоминантный моносахарид, обладающий наибольшим сродством к активному центру специфического О-антитела. Благодаря регулярной структуре полисахарида иммунодетерминантные участки многократно повторяются вдоль полимерной цепи, образуя поливалентный антиген. В процессе эволюции происходит изменение состава и структуры Оцепей ЛПС, что приводит к развитию все новых О-специфических активностей на клеточной поверхности бактерий. Необходимые для роста и размножения бактерии липид А и присоединенная к нему зона внутреннего кора оказываются недоступными для узнавания клетками хозяина [1-3, 13].

Химическое строение ОПС имеет большое значение, поскольку именно они играют особо важную роль в процессе взаимодействия, как с вирусом, так и с организмом человека, обуславливая специфичность антигенных и фагоцитарных свойств микроорганизмов. Олигосахаридные детерминанты внутри повторяющихся единиц функционируют как рецепторы для бактериофагов, которые могут разрушать полисахарид посредством индуцированных или связанных с фагом ферментов [2, 3, 13].

Большое разнообразие О-антигенов является результатом генетических вариаций в структуре генных кластеров, участвующих в процессе биосинтеза ОПС, а также за счет различных генов профага, которые вызывают дополнительные изменения, такие как гликозилирование боковыми моносахаридами или O-ацетилирование. При биосинтезе полисахаридов сначала образуется так называемое «биологическое» повторяющееся звено, а затем происходит полимеризация всей цепи. В случае гомогликанов и некоторых гетерогликанов (состоящих из дисахаридных повторяющихся звеньев) возможен альтернативный путь биосинтеза, при котором происходит постепенное наращивание полисахаридной цепи путем переноса отдельных моносахаридных единиц. В последнее время было показано, что во многих гетерогликанах первый моносахарид повторяющегося звена ОПС, который переносится на липидный носитель, тем самым инициируя биосинтез О-антигена, является производным 2амино-2-дезоксигексозы или 2-амино-2,6-дидезоксигексозы имеющей D-глюкоили D-галакто-конфигурацию [20]. Большинство структурных исследований посвящено определению только «химического» повторяющегося звена, которое может совпадать с «биологическим» или отличаться от него в результате циклических перестановок моносахаридных компонентов.

1.2 Структуры О-антигенов морских грамотрицательных бактерий

Грамотрицательные бактерии являются важнейшим компонентом морских экосистем, ареалы их обитания весьма разнообразны и охватывают прибрежные и открытые акватории океанов, глубоководные и гидротермальные впадины, грунты; помимо свободноживущих форм микроорганизмов, некоторые виды бактерий способны колонизировать внешние оболочки и внутренние поверхности морских животных и растений. Отдельные группы микроорганизмов образуют высоко специфические симбиотические взаимосвязи с организмом хозяина [4].

Экстремальные условия морской среды обитания находят свое отражение в устройстве клеточной стенки грамотрицательных бактерий, в частности, в таком ее важном компоненте, как ЛПС. У большинства изученных морских грамотрицательных бактерий сохраняется общая архитектура молекулы ЛПС, т.е., как и в случае наземных микроорганизмов, молекула ЛПС построена из липида А, олигосахарида кора и О-специфической цепи. Отличительной особенностью молекул липида А морских бактерий является их низкая степень ацилирования и фосфорилирования, низкое содержание жирных кислот, характерных для липида А наземных бактерий, присутствие в некоторых случаях разветвленных 3гидрокси- и ненасыщенных жирных кислот [10]. Немногочисленная информация о структурах олигосахарида кора морских микроорганизмов свидетельствует о том, что они также отличаются от таковых для наземных бактерий. Для них характерны более короткие олигосахаридные цепи с большим суммарным отрицательным зарядом [6, 7].

Общей особенностью большинства О-антигенных полисахаридов морских грамотрицательных бактерий является их кислый характер, присутствие редко встречающихся моносахаридов и их этерифицированных или амидированных производных. Анионный характер ОПС морских бактерий, скорее всего, связан с процессом адаптации к морской окружающей среде, поскольку наличие отрицательно заряженных участков в полисахаридной цепи способствует ионному взаимодействию с катионами двухвалентных металлов. Эти ионные мостики делают более компактной общую упаковку мембраны, обеспечивая тем самым большую устойчивость бактериальной клетки к внешним факторам морской среды [6, 7].

В настоящем литературном обзоре обобщены сведения о структурных исследованиях ОПС морских бактерий, принадлежащих к родам Vibrio, Alivibrio, Listonella, Pseudoalteromonas, Shewanella, Alteromonas, Microbulbifer, Marinomonas, Idiomarina и Psychrobacter класса Gammaproteobacteria, Arenibacter, Cellulophaga, Tenacibaculum Flavobacteriia Sulfitobacter класса и класса Alphaproteobactera.

1.2.1 Класс Gammaproteobacteria 1.2.1.1 Семейство Vibrionaceae

Представители семейства Vibrionaceae образуют одну из доминирующих групп морской среды и составляют значительную часть морских гетеротрофных бактериальных популяций. Некоторые их виды патогенны для человека, рыб, отдельных беспозвоночных и их личинок. Существующие на сегодняшний день данные позволяют утверждать, что морские представители семейства Vibrionaceae продуцируют ЛПС с очень необычными и интересными структурами полисахаридных цепей.

Галофильные морские грамотрицательные бактерии Vibrio vulnificus являются патогенными микроорганизмами для некоторых видов рыб и вызывают ряд серьезных заболеваний у человека. На основании фенотипических характеристик, изоляты бактерий V. vulnificus подразделяются на три биотипа, которые все являются условно патогенными для человека. Штаммы биотипа наиболее часто изолируют из клинических образцов, штаммы биотипа 2 являются патогенными в основном для угрей [22-24]. Заболевания людей в большинстве случаев связывают с употреблением в пищу зараженных данным микроорганизмом морепродуктов.

В составе ОПС микроорганизмов V. vulnificus (Таблица 1) были обнаружены такие производные моносахаридов, как 2,4-диацетиламино-2,4,6-тридезокси-Dглюкоза (D-QuiNAc4NAc), 2-ацетимидоиламино-2-дезокси-L-галактуроновая кислота (L-GalNAmA) и 2,3-диамино-2,3-дидезокси-D-глюкуронамид, ацетилированный по второй и ацилированный остатком яблочной кислоты (Mal) по третьей аминогруппам (D-GlcNAc3N(R-Mal)AN).

Таблица 1. Структуры ОПС V.

vulnificus.

–  –  –

Интересно отметить, что полисахариды V. vulnificus CECT 5198 и S3-I2-36 [26] имеют схожую структуру с ОПС морской бактерии Pseudoalteromonas rubra ATCC 29570T [27]. Отличием является ацетилирование остатка L-GalNAmA в третье положение, другая абсолютная конфигурация остатка яблочной кислоты и замена остатка 2-ацетиламино-2,6-дидезокси-D-глюкозы (D-QuiNAc) его биосинтетическим предшественником 2-ацетиламино-2,6-дидезокси-D-ксилогексоз-4-улозой (D-6dxylHexN-4-ulo) (Таблица 3).

Главной особенностью полисахарида V. vulnificus CECT 4602 [28] является наличие необычного компонента 2-ацетиламино-(3-гидроксибутаноил)-аминотридезокси-L-маннозы (-L-RhapNAc3NHb). Ранее N-диацетилированное производное этого моносахарида было найдено в составе ОПС Proteus penneri O66 [29] и капсульного полисахарида (КПС) Escherichia coli K48 [30].

Бактерии Vibrio ordalii и Listonella anguillarum (ранее Vibrio anguillarum) являются одними из важнейших патогенных микроорганизмов для некоторых промысловых видов рыб семейств лососевых и тресковых [31]. Среди множества штаммов бактерий L. anguillarum, заболевания рыб в большинстве случаев вызывают микроорганизмы, отнесенные к серогруппам O:1 и O:2. На основании данных реакции агглютинации с кроличьей сывороткой, полученной против L.

anguillarum O:2, некоторые штаммы V. ordalii были классифицированы как патогены серогруппы O:2 [32].

В состав ОПС (Таблица 2) этих бактерий входят остатки редко встречающихся производных моносахаридов: 2-формиламино-2-дезокси-Dгалактуроновой кислоты (D-GalNFoA), 2-ацетиламино-3-(N-формил-L-аланил)амино-2,3-дидезокси-D-глюкуронамида (D-GlcNAc3N(L-Ala2Fo)AN), 2ацетиламино-3-(N-ацетил-L-аланил)-амино-2,3-дидезокси-D-глюкуронамида (DGlcNAc3N(L-Ala2Ac)AN), 3-ацетимидоил-2-ацетиламино-2,3-дидезокси-Dглюкуроновой кислоты (D-GlcNAc3NAmA), 2,3-диацетиламино-2,3-дидезокси-Lгулуроновой кислоты (L-GulNAc3NAcA), 3-ацетимидоил-2-ацетиламино-2,3дидезокси-D-маннуроновой кислоты (D-ManNAc3NAmA), 2,4-диацетиламинотридезокси-D-галактозы (D-FucNAc4NAc), 3-ацетиламино-3,6-дезокси-Lглюкозы (L-Qui3NAc). Кроме того, они содержат остатки 4-амино-4,6-дидезоксиD-глюкозы (D-Qui4N), амидированной остатком 2,4-дигидрокси-3,3,4-триметил-5оксопролина (2,4HO3,3,4MePro-5-oxo) и 2-ацетиламино-2,6-дидезокси-D-глюкозы (D-QuiNAc) этерефицированной остатком пропионовой кислоты (Pp).

Таблица 2. Структуры ОПС V.

ordalii и L. anguillarum.

–  –  –

Единственным отличием ОПС L. anguillarum O:2а [32] от L. anguillarum O:2b [33] является заместитель по аминогруппе остатка L-Ala. Серологическая реакция между микроорганизмами L. anguillarum O:2а (ATCC 19264) и V. ordalii O:2 (MT 601), по мнению исследователей, вызвана присутствием в составе Оантигенов обоих микроорганизмов остатков D-GlcNAc3N(L-Ala2Fo)AN и LGulNAc3NАcA. Также следует отметить, что структура О-антигенного полисахарида L. anguillarum O:2 (ATCC 19264) является практически идентичной структуре ОПС V. cholerae O8, за исключением того, что 2,3-диамино-2,3дидезокси-D-маннуроновая кислота находится в форме амида и несет другой заместитель по третьему положению [34].

Патогенный микроорганизм L. anguillarum (1282), классифицированный на основании серологических, биохимических и генетических характеристик как атипичный изолят, продуцирует ОПС, имеющий общий структурный элемент с ОПС L. anguillarum O:2a (ATCC 19264): 4)--D-GlcpNAc3N(L-Ala2Fo)AND-ManpNAc3NAmA-(1 [35]. Одной из главных отличительных особенностей ОПС L. anguillarum (1282) является то, что моносахаридный остаток на невосстанавливающем конце полисахаридной цепи ацетилирован по четвертому положению.

L. anguillarum О-антигенный полисахарид (SJ40T) [36] является единственным среди бактериальных гликанов, содержащим остаток пропионовой кислоты. Как и в случае L. anguillarum (1282), для его ОПС характерна микрогетерогенность: моносахаридный остаток, на невосстанавливающем конце полисахаридной цепи, метилирован по четвертому положению.

Повторяющееся звено ОПС L. anguillarum (V-123) [37] имеет общий структурный фрагмент с ОПС Pseudomonas aeruginosa IID 1008 (ATCC 27584): D-GalpNAcAN-(14)--D-GalpNFoA-(13)--D-QuipNAc [38]. Амидированные остатком 2,4-дигидрокси-3,3,4-триметил-5-оксопролина производные моносахаридов в составе бактериальных гликанов более не найдены.

Люминесцентные бактерии Alivibrio fischeri (ранее Vibrio) известны как симбионты гавайского кальмара бобтейла Euprymna scolopes. Будучи локализованными в специализированном органе, эти бактерии играют важную роль в жизнедеятельности моллюска, помогая ему охотиться и обеспечивать защитный камуфляж [39, 40]. Структурное изучение ЛПС дикого штамма A.

fischeri ES114 показало, что повторяющееся звено его ОПС представлено одним пентасахаридом, состоящим из двух остатков 3,6-дидезокси-4-C-(1гидроксиэтил)-D-ксило-гексозы (иерсиниозы, Yer), двух остатков 2-ацетиламинодидезокси-L-галактозы (L-FucNAc) и одного остатка 5,7-диацетиламинотетрадезокси-L-глицеро-D-галакто-нон-2-улозоновой кислоты (8-эпилегионаминовая кислота, 8eLeg5Ac7Ac) [41]:

-Yer-(14)--8eLeg5Ac7Ac-(23)--FucNAc-(13)--FucNAc-(1

–  –  –

Производные иерсиниозы и 8-эпи-легионаминовой кислоты впервые были обнаружены в составе О-антигенов представителей родов Yersinia и Legionella соответственно, в честь которых и получили свои тривиальные названия [42, 43].

Важно отметить, что наличие единственного повторяющегося звена ОПС в составе ЛПС A. fischer ES114, как было показано исследователями, играет важную роль в процессе колонизации микроорганизмами тканей животного-симбионта.

1.2.1.2 Семейство Pseudoalteromonadaceae

Род Pseudoalteromonas, семейства Pseudoalteromonadaceae, был образован в 1995 году на основании ревизии гетерогенного рода Alteromonas и, на данный момент, включает в себя 43 вида (www.bacterio.net). Грамотрицательные бактерии рода Pseudoalteromonas представляют собой облигатные морские бактерии, широко распространенные в морской среде и выделяемые из различных морских источников. Бактерии это рода привлекают внимание исследователей тем, что продуцируют широкий набор биологически активных соединений, таких как антибиотики, токсины и антитоксины, антиопухолевые и антимикробные вещества, а также широкий спектр ферментов [44, 45]. С точки зрения строения ОПС, бактерии рода Pseudoalteromonas являются наиболее изученными среди морских микроорганизмов (Таблица 3).

Идентичные О-антигенные полисахариды тетродотоксин-продуцирующей бактерии P. tetraodonis IAM 14160Т и бактерии P. carrageenovora IAM 12662T, изолированных из образца кожи рыбы Фугу [46] и с поверхности красной водоросли, соответственно, [47], содержат редкий среди бактериальных полисахаридов моносахарид 3,6-дидезокси-L-ксило-гексозу (колитоза, Col).

Интересно отметить, что гексасахаридное повторяющееся звено данных полисахаридов содержит аналогичный тетрасахаридный фрагмент -Colp(12)-Aeromonas D-Galp-(13)-[-Colp-(14)]--D-GlcpNAc, что и О-антиген enteropelogenes 1354 [48] и КПС Vibrio cholerae O139 [49]. Общий терминальный тетрасахаридный фрагмент является «колитозным» аналогом антигенной детерминанты групповых веществ крови Lewisb:

-L-Fucp-(12)--D-GalpL-Fucp-(14)]--D-GlcpNAc. Еще один идентичный фрагмент:

Colp(12)--D-Galp-(13)--D-GlcpNAc, содержит ОПС Providencia alcalifaciens O6: H6 (2634) [50].

Микроорганизм P. atlantica, так же как и P. carrageenovora IAM 12662T, был изолирован из образца красной водоросли. Главной особенностью его ОПС является наличие высшего моносахарида 5,7-диацетиламино-3,5,7,9тетрадезокси-L-глицеро-L-манно-нон-2-улозоновой кислоты (Pse5Ac7Ac, Nдиацетилированное производное псевдоаминовой кислоты) [51]. Другое производное псевдоаминовой кислоты 5-ацетиламино-3,5,7,9-тетрадезокси-7формиламино-L-глицеро-L-манно-нонулозоновая кислота (Pse5Ac7Fo) было идентифицировано в ОПС другого представителя рода Pseudoalteromonas P.

distincta КММ 638Т [52]. Оба производных моносахарида редко обнаруживают в природе.

Группа из семи штаммов, включая типовой штамм P. aliena KMM 3562T, была выделена из проб морской воды, взятых в Амурском заливе Японского моря вблизи Владивостока. По своим свойствам выделенные штаммы были близки штамму бактерии P. distincta KMM 638T, изолированному из образца морской глубоководной губки. Однако дальнейшие исследования показали, что эти бактерии необходимо отнести к отдельному виду P. aliena [53].

Отличительной особенностью ОПС P. aliena KMM 3562T [54] является присутствие в его составе амидов D-GlcA и 2-ацетиламино-2-дезокси-Dманнуроновой кислоты (D-ManNAcA) с аминокислотой L-серином (L-Ser). Если первое производное моносахарида было обнаружено в составе ОПС P.

alcalifaciens O60 [55] и КПС E. сoli K40, K54 и K96 [56, 57], то амид D-ManNAcA с L-Ser в составе бактериальных полисахаридов более не обнаружен.

Микроорганизм Pseudoalteromonas sp. КММ 634 был изолирован из морской губки Hexactinellida, взятой на глубине 400 метров. О-антигенный полисахарид данной бактерии по своей структуре является уникальным среди антигенных полисахаридов грамотрицательных бактерий [58]. В его состав входит ряд необычных компонентов, среди которых 2-ацетиламино-4-[(S)-3гидроксибутаноил]-амино-2,4,6-тридезокси-D-глюкоза (D-QuiNAc4N(S-3Hb)), 2,3-диацетиламино-2,3-дидезокси-D-глюкуроновая кислота (D-GlcNAc3NAcA) и более не обнаруженный в природе амид 2,3-диацетиламино-2,3-дидезокси-Dманнуроновой кислоты с L-аланином (D-ManNAc3NAcA6(L-Ala)).

Кислый ОПС бактерии P. haloplanktis КММ 223 [59], изолированной из образца морской воды, содержит два остатка D-QuiNAc4N(S-3Hb). Помимо этого редкого моносахарида, в его состав входит остаток L-идуроновой кислоты (L-IdoA). Lидуроновая кислота хорошо известный компонент гликозаминогликанов млекопитающих (дерматансульфат, гепарансульфат и гепарин), но редко встречается в бактериальных полисахаридах. Ранее она была найдена в составе ОПС Shigella boydii B15 [60] и E. coli O112ab [61] и экзополисахариде (ЭПС) Butyrivibrio fibrisolvens X6C61 [62]. Кроме того, идуроновая кислота неустановленной абсолютной конфигурации идентифицирована в составе КПС Clostridium perfringens (Hobbs 10) [63].

Таблица 3. Структуры ОПС Pseudoalteromonas spp.

–  –  –

О-антигенный полисахарид микроорганизма P. haloplanktis ATCC 14393T также имеет кислый характер и содержит остатки 3-(N-ацетил-D-аланил)-аминодидезокси-D-глюкозы (D-Qui3N(D-AlaAc)) и 2-ацетиламино-2-дезокси-D- и L-галактуроновых кислот (D-GalNAcA и L-GalNAcA) [64]. Этот О-антиген первый бактериальный полисахарид, для которого было установлено одновременное присутствие в его составе D- и L-изомеров GalNAcA. Другое редкое производное аминосахара D-Qui3N(D-AlaAc), ранее было обнаружено только однажды как компонент ОПС P. penneri 14 [65].

В составе ОПС микроорганизма P. flavipulchra NCIMB 2033T были обнаружены остатки 4-О-ацетил-6-дезокси-L-талозы (L-6dTal4Ac) и Kdo [66].

Среди 6-дезоксигексоз, встречающихся в бактериальных полисахаридах, L-6dTal является наиболее редким моносахаридом, причем, обычно L-6dTal находится в ацетилированной или метилированной форме. Kdo тоже редко входит в состав Оантигенных полисахаридов, но является обязательным компонентом олигосахарида кора ЛПС. Оба моносахарида были обнаружены в составе ОПС P.

alcalifaciens O36 [67], ЭПС Burkholderia caribensis MWAP71 [68] и КПС другой морской бактерии рода Pseudoalteromonas P. nigrifaciens IAM 13010T [69].

Две морские бактерии, выделенные из мантии дальневосточных моллюсков Crenomytilus grayanus и Patinopecten yessoеnsis, на основании их физиологических и биохимических свойств а также данных ДНК–ДНК гибридизации, были идентифицированы как P. nigrifaciens КММ 158 (описанный ранее как Alteromonas macleodii 2MM6) и P. nigrifaciens КММ 161, соответственно. Оантигенные полисахариды, выделенные из обоих штаммов P. nigrifaciens, имеют идентичное строение и построены из разветвленных тетрасахаридных звеньев [70, 71]. Главной особенностью данных полисахаридов является присутствие нигде более не обнаруженного производного моносахарида 3-(4-гидроксибутаноил)амино-3,6-дидезокси-D-галактозы (D-Fuc3N(4-Hb)).

Тетрасахаридное повторяющееся звено ОПС еще одного штамма P.

nigrifaciens КММ 156 (ранее Alteromonas), изолированного из мантии мидии C.

grayanus, содержит остаток D-Glc, этерифицированный остатком (R)-молочной кислоты (R-Lac) [72]. В бактериальных полисахаридах остаток D-Glcp3(R-Lac) был обнаружен только в составе ОПС P. vulgaris O25 (PrK 48/57) [73], а также в составе гликокаликса P. fragi ATCC 4973 [74] и ЭПС P. marginalis ATCC 10844 [75]. Кроме того, данный моносахарид является деамино-аналогом мурамовой кислоты, которая широко распространена в природе как компонент пептидогликанов клеточной стенки бактерий.

Штамм P. elyakovii КММ 162 был выделен из целомической жидкости мидии C. grayanus. Стоит отметить, что ОПС данного микроорганизма [76] имеет общий структурный элемент с ОПС E. coli O22 [77] и Hafnia alvei PCM 1546 и 1189 [78, 79]: 4)--D-GalpNAc-(13)--D-Galp-(13)--D-GalpNAc-(16)--DGlcp-(1.

Антигенный полисахарид типового штамма P. rubra ATCC 29570T [27], выделенного в Средиземном море, имеет трисахаридную природу повторяющегося звена и построен из остатков D-6dxylHexN-4-ulo, L-GalNAmA и амида D-GlcNAc3NAN с яблочной кислотой, ранее обнаруженного в составе идентичных ОПС V. vulnificus CECT 5198 и S3-I2-36 [26] (Таблица 1).

Микроорганизм P. agarivorans КММ 232 изолирован из образца воды, отобранной на глубине 500 метров в Северо-Западной части Тихого океана. По своим физиолого-биохимическим и генетическим свойствам данный штамм был P. marinoglutinosa.

первоначально идентифицирован как Дальнейшие фенотипические, филогенетические исследования и ДНК-ДНК гибридизация показали, что это бактерия представляет новый вид рода Pseudoalteromonas, который был описан как P. agarivorans [80]. При наращивании на твердой питательной среде микроорганизм образует два типа колоний: гладкие (S-форма) и шероховатые (R-форма). Отличительной особенностью ОПС P. agarivorans КММ 232 (S-форма) является наличие сульфатной группы, которая была впервые идентифицирована в составе ОПС грамотрицательных бактерий [81]. R-форма морской бактерии P. agarivorans KMM 232 продуцирует полноценный ЛПС, Оантигенный полисахарид которого содержит в своем составе 2,6-дидезокси-2-(Nацетил-L-треонил)-амино-D-галактозу (D-FucNThrAc), впервые обнаруженную в природе [82].

На фоне остальных выделяются структуры ОПС бактерий P. marinoglutinosa NCIMB 1770 [83], Pseudoalteromonas sp. KMM 639 [84] и Pseudoalteromonas sp.

КММ 637 [85], построенные из довольно распространенных в природе моносахаридов.

1.2.1.3 Семейство Shewanellaceae



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |


Похожие работы:

«Орлова Ольга Геннадьевна ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ С ПРОДУКТАМИ ГИДРОЛИЗА ИПРИТА Специальность 03.00.07 микробиология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.т.н. Медведева Н.Г. Научный консультант: к.б.н.Зайцева Т.Б. Санкт-Петербург ОГЛАВЛЕНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ..5 Глава 1. Обзор литературы..9...»

«Дубков Сергей Владимирович ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ПЛАЗМОСТИМУЛИРОВАННОГО ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР ИЗ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА Специальность 05.27.06 Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель д.т.н., профессор Д.Г.Громов Москва 2015 Содержание Введение.....»

«Скачков Владимир Михайлович ХИМИЧЕСКОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ СКАНДИЕМ, ЦИРКОНИЕМ И ГАФНИЕМ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ специальность 02.00.04 – физическая химия ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: проф., д.х.н. Яценко С.П. Екатеринбург ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СКАНДИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ В ДВОЙНЫХ...»

«Очередько Андрей Николаевич Окисление газообразных олефинов в плазме барьерного разряда 02.00.13 – «Нефтехимия» Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: канд. хим. наук, ст. науч. сотр. Кудряшов С. В. Томск – 201 Оглавление ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. Литературный обзор ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 2.1....»

«Ладонин Дмитрий Вадимович ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТЕХНОГЕННО-ЗАГРЯЗНЁННЫХ ПОЧВАХ Специальность: 03.02.13 – почвоведение Диссертация на соискание учёной степени доктора биологических наук Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Юрий Никифорович Водяницкий Москва – Оглавление Оглавление Список используемых сокращений Введение Цели и задачи Научная новизна Защищаемые...»

«ПОШИБАЕВА АЛЕКСАНДРА РОМАНОВНА БИОМАССА БАКТЕРИЙ КАК ИСТОЧНИК УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ Специальность 02.00.13 – «Нефтехимия» ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,...»

«ХАРИТОНОВА Татьяна Игоревна ИНВОЛЮЦИЯ ПОСТМЕЛИОРИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ МЕЩЕРЫ 25.00.23 – физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук Научный руководитель: Член-корр. РАН, д.г.н., профессор К.Н. Дьяконов МОСКВА–2015 Содержание ВВЕДЕНИЕ...»

«КЛИМЕНКО Вероника Викторовна МОЛЕКУЛЯРЫЕ МАРКЕРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДОПЕРАЦИОННОЙ ХИМИОТЕРАПИИ МЕСТНО-РАСПРОСТРАНЕННОГО РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ 14.01.12 – онкология 03.01.04 биохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научные руководители: д.м.н. Семиглазова Т.Ю. д.м.н., проф. Имянитов Е.Н. Санкт-Петербург ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ. ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Молекулярные маркеры эффективности...»

«Гашаева Фатимат Абубовна СИНТЕЗ НОВЫХ ПОЛИГЕТЕРОАРИЛЕНОВ НА ОСНОВЕ ДИКЕТОКСИМА 4,4'-ДИАЦЕТИЛДИФЕНИЛОВОГО ЭФИРА Специальность 02.00.06 – высокомолекулярные соединения диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: заслуженный деятель науки КБР, доктор химических наук,...»

«ЛЕВЦОВА АНАСТАСИЯ АНДРЕЕВНА СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ НОВЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ УРАНА(VI) С ПИРИДИНИ БЕНЗОЛКАРБОНОВЫМИ КИСЛОТАМИ 02.00.14 – радиохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: член-корреспондент РАН, доктор хим. наук, профессор И. Г. Тананаев Москва Содержание Введение..4 1. Литературный обзор..9...»

«Куропаткина Ольга Викторовна УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПШЕНИЧНЫХ ХЛОПЬЕВ ГОТОВЫХ К УПОТРЕБЛЕНИЮ Специальность: 05.18.01 «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства» Диссертация на соискание ученой степени...»

«Матюшин Андрей Николаевич ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БЕСКАПИЛЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ С ПОВЫШЕННОЙ ГИДРОФОБНОСТЬЮ Специальность 05.17.06 – Технология и переработка полимеров и композитов Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель: доктор химических наук профессор...»

«по специальности 25.00.04 –...»

«ЛЕОНТЬЕВА ЕКАТЕРИНА НИКОЛАЕВНА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЕРХНЕКАМСКОЙ НЕФТЕНОСНОЙ ОБЛАСТИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЗАВОДНЕНИЯ Специальность 25.00.07 – Гидрогеология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата...»

«Юркин Максим Александрович МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЕТОРАССЕЯНИЯ КЛЕТКАМИ КРОВИ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ДИСКРЕТНЫХ ДИПОЛЕЙ Специальность 03.00.02 – биофизика Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Научный руководитель: доктор физико-математических наук Мальцев В.П. Новосибирск – 2008 Содержание Введение Глава 1. Обзор литературы 1.1. Клетки крови 1.2. Экспериментальные...»

«Сук Наталия Ивановна ЖИДКОСТНАЯ НЕСМЕСИМОСТЬ В ЩЕЛОЧНЫХ МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ) Специальность 25.00.04 – петрология, вулканология Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук, академик РАН Маракушев Алексей Александрович Москва – 2015 г....»

«ОХЛОПКОВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ СВОЙСТВА ТОВАРНОЙ СЫРОЙ НЕФТИ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ИДЕНТИФИЦИРОВАТЬ ИСТОЧНИК НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ 03.02.08 Экология (химические науки) Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: Доктор химических наук, профессор ЗОРИН...»

«Кожемова Карина Руслановна Синтез новых пирролсодержащих мономеров и полимеров реакцией (поли)гетероциклизации Специальность 02.00.06высокомолекулярные соединения диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Научный руководитель: доктор химических наук, профессор Мусаев Юрий Исрафилович...»

«Губанов Александр Алексеевич РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА С ЦЕЛЬЮ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ УГЛЕПЛАСТИКОВ 05.17.03 – Технология электрохимических процессов и защита от коррозии 05.17.06 – Технология и переработка полимеров и композитов ДИССЕРТАЦИЯ на...»

«ФЕДОРЕНКО АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ УДК 621.357.2+661.872:882 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ТИТАНА(ІІІ) СУЛЬФАТА В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТИТАНА(IV) ОКСИДА 05.17.03 – техническая электрохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: Першина Екатерина Дмитриевна, доктор химических наук, доцент Симферополь – 2015 г. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. 1....»







 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.