actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.12737/23416actabiomedica-300Research ArticleМИКРОБИОЛОГИЯ И ВИРУСОЛОГИЯMICROBIOLOGY AND VIRUSOLOGYВыявление мембраносвязанных протеаз Francisella tularensisDetection of membrane-bound proteases of Francisella tularensisКорневаА. В.KornevaA. V.adm@chumin.irkutsk.ruНиколаевВ.NikolaevV. B.noemail@neicon.ruКозловС. Н.KozlovC. N.noemail@neicon.ruМарковЕ. Ю.MarkovE. Y.noemail@neicon.ruМазепаА. В.MazepaA. V.noemail@neicon.ruПоповаЮ. О.PopovaY. O.noemail@neicon.ruФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока» РоспотребнадзораIrkutsk Antiplague Research Institute of Siberia and Far East of Rospotrebnadzor20162809201615155159Copyright © Корнева А.В., Николаев В.B., Козлов С.Н., Марков Е.Ю., Мазепа А.В., Попова Ю.О., 20162016Корнева А.В., Николаев В., Козлов С.Н., Марков Е.Ю., Мазепа А.В., Попова Ю.О.Korneva A.V., Nikolaev V.B., Kozlov C.N., Markov E.Y., Mazepa A.V., Popova Y.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/300

Проведено исследование наличия протеолитической активности и состав протеаз в поверхностных структурах клеток шести штаммов Francisella tularensis разных подвидов. Препараты мембранной фракции возбудителя туляремии получали путем обработки микробной массы мочевиной. Субстратный электрофорез выявил три общих для всех штаммов полипептида, обладающих протеолитической активностью. У препаратов F. tularensis subsp. nearctica и F. tularensis subsp. novicida обнаружены дополнительные полосы протеаз.

Sterile preparations of membrane fractions were prepared by processing of live Francisella tularensis cells of different subspecies with 4.5 M urea solution and differential centrifugation. For the first time, proteolytic activity was detected and studied by tests of radial enzyme diffusion and substrate polyacrylamide gel electrophoresis using gelatin as a substrate. Spectrum of gelatinases in the resulted preparation were detected. Quantitative inter-strain differences in the protease activities and their qualitative composition in membrane preparations of various virulent F. tularensis strains was analyzed. Avirulent F. tularensis 21/400 subsp. holarctica (1-214) strain demonstrated the greatest gelatinase activity in enzyme diffusion method and the lowest hydrolytic activity was seen in F. tularensis B-399 A-Cole subsp. tularensis (1-386) and F. tularensis Utah 112 subsp. novicida (1-384), other preparations showed intermediate activity. Enzyme electrophoresis in the protease spectra determined the presence of proteins with proteases activity 50-100 kDa, and in the spectrum preparations of F. tularensis 1-386 and 1-384 were detected additional bands of proteases.

субклеточные фракциинаружные мембраныферментыпротеазы протеолитическая активностьFrancisella tularensisFrancisella tularensissubcellular fractionsouter membraneenzymeproteaseproteolytic activityReferencesОлсуфьев Н.Г. Таксономия, микробиология и лабораторная диагностика возбудителя туляремии. -М.: Медицина, 1975. - 192 сОлсуфьев Н.Г. Таксономия, микробиология и лабораторная диагностика возбудителя туляремии. -М.: Медицина, 1975. - 192 сПавлович Н.В., Шиманюк Н.И., Мишанькин Б.Н. Нейраминидазная активность представителей рода Francisella // Журн. микробиол. - 1992. - № 9-10. -С. 8-10Павлович Н.В., Шиманюк Н.И., Мишанькин Б.Н. Нейраминидазная активность представителей рода Francisella // Журн. микробиол. - 1992. - № 9-10. -С. 8-10Родионова И.В. Дифференциация географических рас Francisella tularensis на основании активности цитруллинуреидазы // Лабор. дело. - 1970. - № 1. - С. 42-43Родионова И.В. Дифференциация географических рас Francisella tularensis на основании активности цитруллинуреидазы // Лабор. дело. - 1970. - № 1. - С. 42-43Шеенков Н.В., Опочинский Э.Ф., Валышев А.В. и др. Факторы персистенции Francisella tularensis // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. - 2006. - № 1. - С. 63-68Шеенков Н.В., Опочинский Э.Ф., Валышев А.В. и др. Факторы персистенции Francisella tularensis // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. - 2006. - № 1. - С. 63-68Bina X.R., Wang C., Miller M.A. et al. (2006). The Bla2 ß-lactamase from the live-vaccine strain of Francisella tularensis encodes a functional protein that is only active against penicillin-class ß-lactam antibiotics. Arch. Microbiol., 186 (3), 219-228.Bina X.R., Wang C., Miller M.A. et al. (2006). The Bla2 ß-lactamase from the live-vaccine strain of Francisella tularensis encodes a functional protein that is only active against penicillin-class ß-lactam antibiotics. Arch. Microbiol., 186 (3), 219-228.Chandler J.C., Sutherland M.D., Harton M.R., Molins C.R., Anderson R.V., Heaslip D.G. et al. (2015). Francisella tularensis LVS surface and membrane proteins as targets of effective post-exposure immunization for tularemia. J. Proteome Res., (14), 664-675.Chandler J.C., Sutherland M.D., Harton M.R., Molins C.R., Anderson R.V., Heaslip D.G. et al. (2015). Francisella tularensis LVS surface and membrane proteins as targets of effective post-exposure immunization for tularemia. J. Proteome Res., (14), 664-675.Dresler J., Klimentova J., Stulik J. (2014). Francisella tularensis membrane complexome by bluenative/SDSPAGE. J. Proteomics, (75), 257-269.Dresler J., Klimentova J., Stulik J. (2014). Francisella tularensis membrane complexome by bluenative/SDSPAGE. J. Proteomics, (75), 257-269.Fortier A.H., Green S.J., Polsinelli T.R., Jones T., Crawford R.M., Leiby D.A., Elkins K.L., Meltzer M.S., Nacy C.A. (1994). Life and death of an intracellular pathogen: Francisella tularensis and the macrophage. Immunol. Ser., (60), 349-361.Fortier A.H., Green S.J., Polsinelli T.R., Jones T., Crawford R.M., Leiby D.A., Elkins K.L., Meltzer M.S., Nacy C.A. (1994). Life and death of an intracellular pathogen: Francisella tularensis and the macrophage. Immunol. Ser., (60), 349-361.Heussen C., Dowdle E.B. (1980) Electrophoretic analysis of plasminogen activators in polyacrylamide gels containing sodium dodecyl sulfate and copolymerized substrates. Anal. Biochem., 102 (1), 196-202Heussen C., Dowdle E.B. (1980) Electrophoretic analysis of plasminogen activators in polyacrylamide gels containing sodium dodecyl sulfate and copolymerized substrates. Anal. Biochem., 102 (1), 196-202Huntley J.F., Conley P.G., Hagman K.E., Norgard M.V. (2007). Characterization of Francisella tularensis outer membrane proteins. J. Bacteriol., (189), 561-574.Huntley J.F., Conley P.G., Hagman K.E., Norgard M.V. (2007). Characterization of Francisella tularensis outer membrane proteins. J. Bacteriol., (189), 561-574.Janovská S., Pávkova I., Hubálek M., Lenco J., Macela A., Stuli'k J. (2007). Identification of immunore-active antigens in membrane proteins enriched fraction from Francisella tularensis LVS. 1mmunol. Lett., (108), 151-159.Janovská S., Pávkova I., Hubálek M., Lenco J., Macela A., Stuli'k J. (2007). Identification of immunore-active antigens in membrane proteins enriched fraction from Francisella tularensis LVS. 1mmunol. Lett., (108), 151-159.Laemmli U.K., Favre M. (1973). Maturation of the head of bacteriophage T4. I. DNA packaging events.J. Mol. Biol., 80 (4), 575-599.Laemmli U.K., Favre M. (1973). Maturation of the head of bacteriophage T4. I. DNA packaging events.J. Mol. Biol., 80 (4), 575-599.Mohapatra N.P., Shilpa S., Rajaram M.V.S., Dang M.C., Reilly T.J., El Benna J., Schlesinger L.S., Gunn J.S. (2010). Francisella acid phosphatases inactivate NADPH oxidase complex components in human phagocytes by dephosphorylation. J. 1mmun., 184 (9), 5141-5150.Mohapatra N.P., Shilpa S., Rajaram M.V.S., Dang M.C., Reilly T.J., El Benna J., Schlesinger L.S., Gunn J.S. (2010). Francisella acid phosphatases inactivate NADPH oxidase complex components in human phagocytes by dephosphorylation. J. 1mmun., 184 (9), 5141-5150.Nelson D.C., Garbe J., Collin M. (2011). Cysteine proteinase SpeB from Streptococcus pyogenes - a potent modifier of immunologically important host and bacterial proteins. Biochem., 392 (12), 1077-1088Nelson D.C., Garbe J., Collin M. (2011). Cysteine proteinase SpeB from Streptococcus pyogenes - a potent modifier of immunologically important host and bacterial proteins. Biochem., 392 (12), 1077-1088Oyston P.C.F. (2008). Francisella tularensis: unravelling the secrets of an intracellular pathogen. J. Med. Microbiol., 57 (8), 921-930.Oyston P.C.F. (2008). Francisella tularensis: unravelling the secrets of an intracellular pathogen. J. Med. Microbiol., 57 (8), 921-930.Potempa J., Pike R. (2009). Corruption of innate immunity by bacterial proteases. J. 1nnate 1mmun., 1 (2), 70-87.Potempa J., Pike R. (2009). Corruption of innate immunity by bacterial proteases. J. 1nnate 1mmun., 1 (2), 70-87.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.