Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014
Досліджено деякі особливості структурної організації позаклітинного сіалоспецифічного лектину сапрофітного штаму Bacillus subtilis ІМВ В-7014. Встановлено, що він являє собою комплекс ізоформ, які відрізняються між собою за фізико-хімічними та біологічними властивостями, а саме: напрямком руху в еле...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30428 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 / В.С. Підгорський, Е.О. Коваленко, І.С. Карпова, О.В. Сащук, К.І. Гетьман // Доп. НАН України. — 2010. — № 9. — С. 143-149. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30428 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-304282025-02-23T18:13:26Z Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 Structural description of extracellular lectin of saprophytic strain Bacillus subtilis IMV B-7014 Підгорський, В.С. Коваленко, Е.О. Карпова, І.С. Сащук, О.В. Гетьман, К.І. Біологія Досліджено деякі особливості структурної організації позаклітинного сіалоспецифічного лектину сапрофітного штаму Bacillus subtilis ІМВ В-7014. Встановлено, що він являє собою комплекс ізоформ, які відрізняються між собою за фізико-хімічними та біологічними властивостями, а саме: напрямком руху в електричному полі, локалізацією згідно з різними значеннями рІ, електрофоретичною рухомістю, рівнем активності, ступенем афінності до різних вуглеводів та спорідненістю до еритроцитів тварин різної видової належності. Характерною ознакою для всіх ізоформ лектину є наявність молекулярної одиниці з масою 50 кДа, саме якій притаманні лектинові властивості: гемаглютинуюча активність та спорідненість до сіалових кислот і сіаловмісних глікокон'югатів. Some properties of the structural organization of extracellular sialic acid-specific lectin that was produced by Bacillus subtilis IMV B-7014 are investigated. It is shown that the lectin represents a complex of isoforms that are notable for physicochemical and biological properties such as the direction of movement in an electrical field, localization in accordance with different pI values, electrophoretical mobility, level of hemagglutination activity and specificity to different carbohydrates, and affinity level to erythrocytes from different animal species. The feature of all lectin isoforms is the presence of a subunit with a molecular weight of 50 kDa. It possesses lectin properties: hemagglutination activity and specificity to sialic acids and sialic acid-containing glycoconjugates. 2010 Article Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 / В.С. Підгорський, Е.О. Коваленко, І.С. Карпова, О.В. Сащук, К.І. Гетьман // Доп. НАН України. — 2010. — № 9. — С. 143-149. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30428 577.1+579.8;577.57.021 uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біологія Біологія |
| spellingShingle |
Біологія Біологія Підгорський, В.С. Коваленко, Е.О. Карпова, І.С. Сащук, О.В. Гетьман, К.І. Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 Доповіді НАН України |
| description |
Досліджено деякі особливості структурної організації позаклітинного сіалоспецифічного лектину сапрофітного штаму Bacillus subtilis ІМВ В-7014. Встановлено, що він являє собою комплекс ізоформ, які відрізняються між собою за фізико-хімічними та біологічними властивостями, а саме: напрямком руху в електричному полі, локалізацією згідно з різними значеннями рІ, електрофоретичною рухомістю, рівнем активності, ступенем афінності до різних вуглеводів та спорідненістю до еритроцитів тварин різної видової належності. Характерною ознакою для всіх ізоформ лектину є наявність молекулярної одиниці з масою 50 кДа, саме якій притаманні лектинові властивості: гемаглютинуюча активність та спорідненість до сіалових кислот і сіаловмісних глікокон'югатів. |
| format |
Article |
| author |
Підгорський, В.С. Коваленко, Е.О. Карпова, І.С. Сащук, О.В. Гетьман, К.І. |
| author_facet |
Підгорський, В.С. Коваленко, Е.О. Карпова, І.С. Сащук, О.В. Гетьман, К.І. |
| author_sort |
Підгорський, В.С. |
| title |
Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 |
| title_short |
Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 |
| title_full |
Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 |
| title_fullStr |
Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 |
| title_full_unstemmed |
Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 |
| title_sort |
структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури bacillus subtilis імв в-7014 |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Біологія |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30428 |
| citation_txt |
Структурна характеристика позаклітинного лектину сапрофітної культури Bacillus subtilis ІМВ В-7014 / В.С. Підгорський, Е.О. Коваленко, І.С. Карпова, О.В. Сащук, К.І. Гетьман // Доп. НАН України. — 2010. — № 9. — С. 143-149. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT pídgorsʹkijvs strukturnaharakteristikapozaklítinnogolektinusaprofítnoíkulʹturibacillussubtilisímvv7014 AT kovalenkoeo strukturnaharakteristikapozaklítinnogolektinusaprofítnoíkulʹturibacillussubtilisímvv7014 AT karpovaís strukturnaharakteristikapozaklítinnogolektinusaprofítnoíkulʹturibacillussubtilisímvv7014 AT saŝukov strukturnaharakteristikapozaklítinnogolektinusaprofítnoíkulʹturibacillussubtilisímvv7014 AT getʹmankí strukturnaharakteristikapozaklítinnogolektinusaprofítnoíkulʹturibacillussubtilisímvv7014 AT pídgorsʹkijvs structuraldescriptionofextracellularlectinofsaprophyticstrainbacillussubtilisimvb7014 AT kovalenkoeo structuraldescriptionofextracellularlectinofsaprophyticstrainbacillussubtilisimvb7014 AT karpovaís structuraldescriptionofextracellularlectinofsaprophyticstrainbacillussubtilisimvb7014 AT saŝukov structuraldescriptionofextracellularlectinofsaprophyticstrainbacillussubtilisimvb7014 AT getʹmankí structuraldescriptionofextracellularlectinofsaprophyticstrainbacillussubtilisimvb7014 |
| first_indexed |
2025-11-24T07:26:42Z |
| last_indexed |
2025-11-24T07:26:42Z |
| _version_ |
1849655770326499328 |
| fulltext |
УДК 577.1+579.8;577.57.021
© 2010
Академiк НАН України В.С. Пiдгорський, Е.О. Коваленко,
I. С. Карпова, О. В. Сащук, К. I. Гетьман
Структурна характеристика позаклiтинного лектину
сапрофiтної культури Bacillus subtilis IМВ В-7014
Дослiджено деякi особливостi структурної органiзацiї позаклiтинного сiалоспецифiчно-
го лектину сапрофiтного штаму Bacillus subtilis IМВ В-7014. Встановлено, що вiн являє
собою комплекс iзоформ, якi вiдрiзняються мiж собою за фiзико-хiмiчними та бiоло-
гiчними властивостями, а саме: напрямком руху в електричному полi, локалiзацiєю
згiдно з рiзними значеннями рI, електрофоретичною рухомiстю, рiвнем активностi,
ступенем афiнностi до рiзних вуглеводiв та спорiдненiстю до еритроцитiв тварин рi-
зної видової належностi. Характерною ознакою для всiх iзоформ лектину є наявнiсть
молекулярної одиницi з масою 50 кДа, саме якiй притаманнi лектиновi властивостi:
гемаглютинуюча активнiсть та спорiдненiсть до сiалових кислот i сiаловмiсних глi-
кокон’югатiв.
Лектини складають окрему групу бiлкiв неiмунної природи, якi здатнi вибiрково та зво-
ротно зв’язувати вуглеводи та вуглеводвмiснi глiкокон’югати. Вони вiдомi вже понад 120
рокiв i виявленi у представникiв усього живого свiту. Найменш дослiдженими є лектини
мiкроорганiзмiв, здебiльшого це стосується представникiв сапрофiтної мiкрофлори [1, 2].
Серед лектинiв сапрофiтних мiкроорганiзмiв на сьогоднi найбiльш дослiдженими є по-
заклiтиннi лектини сапрофiтних бактерiй роду Bacillus, а серед останнiх — позаклiтинний
лектин штаму B. subtilis IМВ В-7014. Цей лектин одержаний у виглядi препаратiв рiзного
ступеня очищення та детально охарактеризований. Визначенi його рiзноманiтнi властиво-
стi та встановлена унiкальна здатнiсть розпiзнавати тонкi структури сiалових кислот. За
своїми фiзико-хiмiчними характеристиками даний лектин вiдповiдає свiтовим стандартам
сiалоспецифiчних лектинiв, але має перевагу перед останнiми за високим рiвнем актив-
ностi та афiнностi до сiалових кислот, за медико-бiологiчними активностями i вiдсутнiстю
токсичних та алергiчних властивостей [2, 3]. Проте до цього часу не визначеними залиша-
ються його структурнi особливостi. Вирiшення цiєї проблеми є необхiдним для створення
лiкарських засобiв спрямованої дiї та бiорегуляторiв з широким спектром активностей.
Об’єктом дослiдження був позаклiтинний лектин сапрофiтного штаму B. subtilis IМВ
В-7014, видiленого iз шлунково-кишкового тракту здорового новонародженого теляти (Ук-
раїнська колекцiя мiкроорганiзмiв Iнституту мiкробiологiї i вiрусологiї iм. Д.К. Заболотного
НАН України). Культивування бактерiй та одержання лектину здiйснювали як описано ра-
нiше [4]. Експерименти по вивченню субодиничної органiзацiї позаклiтинного лектину шта-
му В-7014 проведенi за допомогою методу автофокусування без застосування комерцiйних
амфолiтiв [5, 6]. По закiнченнi даного процесу в кожнiй одержанiй фракцiї дослiджували
гемаглютинуючу (лектинову) активнiсть (ГАА) щодо еритроцитiв кроля та барана [7]. ГАА
визначали як log2 титру реакцiї гемаглютинацiї (РГА), де log2 титру−1 РГА 1 дорiвнює 2
гемаглютинуючим одиницям (ГАО), log2 титру−1 РГА 2 = 4 ГАО, log2 титру−1 РГА 3 = 8
ГАО тощо. Загальну кiлькiсть бiлка у фракцiях визначали спектрофотометричним мето-
дом. Вуглеводну специфiчнiсть дослiджували в реакцiї пригнiчення гемаглютинацiї [7]. Для
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 143
Рис. 1. Характеристика молекулярних форм препарату позаклiтинного лектину B. subtilis IМВ В-7014
цього використовували набiр iз 44 вуглеводiв та глiкокон’югатiв. Ступiнь гальмування ГАА
вуглеводами виражали у виглядi мiнiмальної дози вуглеводу, необхiдної для повного iн-
гiбування РГА з еритроцитами кроля та барана. Електрофоретичне роздiлення субстанцiї
лектину проводили в системi SDS-ПААГ за методом Laemmli [8]. Пiсля завершення процесу
роздiлення гелi фарбували реактивом Кумасi R-250 та азотнокислим срiблом за методом
Fomsgaard [9]. Молекулярну масу дослiджуваних зразкiв визначали за допомогою набору
електрофоретичних маркерiв (“Sigma”, США) з молекулярними масами 220, 100, 60, 45, 30
та 20 кДа. У роботi представленi середнi значення 3–5 дослiдiв та їх середня квадратична
помилка. Усi отриманi результати обробленi статистично [10, 11].
За допомогою методу автофокусування виявлено, що субстанцiя лектину складається
з молекулярних форм двох типiв: домiнуючої кислої (А) i в мiнорнiй кiлькостi лужної
(Б) (рис. 1). Кисла форма лектину концентрується в дiапазонi кислих значеннь pH 1,5–
4,0 (див. рис. 1, А). Дана форма проявляє спорiдненiсть як до еритроцитiв барана, так
i кроля. Максимальний рiвень ГАА в реакцiї з еритроцитами барана становить 256 ГАО
(log2 титру−1 РГА = 8); з пiдвищенням значень pH лектинова активнiсть зменшується
до 8 ГАО. Найбiльшу афiннiсть до еритроцитiв кроля зареєстровано при значеннях pH
близько 2,0; ГАА дорiвнює 512 ГАО. Лужна форма лектину, що формується при зна-
ченнях pH близько 12,0, аглютинує виключно еритроцити кроля, проте характер проя-
ву та рiвень лектинової активностi в даному випадку незначний i не перевищує 4 ГАО
(див. рис. 1, Б).
З метою детальнiшої характеристики даного лектину були проведенi дослiдження iз
залученням методу електрофорезу в системi SDS-ПААГ. Пiсля проведення електрофорезу
з наступним фарбуванням гелю реактивом Кумасi на електрофореграмi було виявлено п’ять
молекулярних компонентiв з масою в дiапазонi вiд 60 до 20 кДа (рис. 2, I ). До складу ви-
явленого комплексу входять два мажорнi полiпептиди з молекулярними масами близько 50
i 25 кДа (див. рис. 2, I, a, d). Мiнорнi структури мають молекулярну масу приблизно 40,
35 i 20 кДа (див. рис. 2, I, b, c, e).
144 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №9
Рис. 2. Електрофореграма позаклiтинного лектину штаму B. subtilis IМВ В-7014:
I — фарбування реактивом Кумасi; II — фарбування азотнокислим срiблом;
М — маркернi бiлки, Л — лектини, a–j — iндивiдуальнi пептиди
У попереднiх дослiдженнях показано, що позаклiтинний лектин штаму В-7014 являє
собою глiкопротеїн з високим вмiстом вуглеводної частини [3]. У зв’язку з цим додатко-
во було використано методику фарбування вуглеводiв у полiакриламiдних гелях [9]. При
фарбуваннi гелiв азотнокислим срiблом на електофореграмi виявлено щонайменше дев’ять
пептидiв, серед яких видiлено чотири мажорнi з масою бiльше 220 кДа та близько 50, 40
i 20 кДа (див. рис. 2, II, f , a, b та e). Полiпептид з молекулярною масою бiльше 220 кДа,
ймовiрно, утворюється за рахунок агрегацiї субодиниць з меншою молекулярною масою,
що вiдповiдає одержаним ранiше даним [3]. У дiапазонi 60–30 кДа виявленi п’ять мiнорних
компонентiв, маса найбiльшого з яких становить 55 кДа (див. рис. 2, II, g, h, i, c, j).
Порiвняння електрофореграм субстанцiї позаклiтинного лектину, фарбованих за двома
рiзними методиками, показало, що полiпептиди з масою 50, 40 та 20 кДа характернi для
обох випадкiв. Вiдсутнiсть на обробленiй азотнокислим срiблом електрофореграмi стру-
ктури, яка б вiдповiдала пептиду d електрофореграми, фарбованої Кумасi, свiдчить про її
виключно бiлкову природу. У той же час наявнiсть додаткових одиниць можна пояснити
екрануванням бiлкової частини лектину вуглеводними залишками, якi, як правило, є гiдро-
фiльними i добре зафарбовуються срiблом.
Додатково було проведено дослiдження електрофоретичної рухомостi всiх фракцiй ле-
ктину, отриманих пiд час автофокусування. Найбiльша ГАА з еритроцитами кроля спосте-
рiгається у кислої фракцiї 4 (512 ГАО). За даними електрофорезу, ця фракцiя є найбiльш
подiбною за спектром наявних компонентiв до субстанцiї нефракцiонованого (нативного)
лектину (рис. 3). Вона характеризується наявнiстю, як мiнiмум, п’яти структур з молеку-
лярними масами бiльше 220 та близько 50, 40, 35 i 30 кДа, що вiдповiдає пептидам f , a,
b, c та j нативного лектину. Таким чином, високий рiвень ГАА кислої фракцiї 4 лектину
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 145
Рис. 3. Електрофореграма кислих фракцiй (1–13) позаклiтинного лектину штаму B. subtilis IМВ В-7014:
М — маркернi бiлки, Л — лектини, a–j — iндивiдуальнi пептиди
Рис. 4. Електрофореграма лужних фракцiй (14–19) позаклiтинного лектину штаму B. subtilis IМВ В-7014:
М — маркернi бiлки, Л — лектини, a–j — iндивiдуальнi пептиди
в реакцiї з еритроцитами кроля, вiрогiдно, забезпечується наявнiстю в складi дослiджува-
них лектинiв трьох мажорних одиниць з молекулярними масами бiльше 220 та близько 50
i 40 кДа.
У iнших кислих фракцiй (5–13) лектину виявлено мажорну структуру з молекулярною
масою 50 кДа та мiнорну з приблизною масою 55 кДа.
На електрофореграмi лужних фракцiй (14–19) лектину, якi проявляють спорiдненiсть
тiльки до еритроцитiв кроля, виявлено присутнiсть нечiтко виражених структур з молеку-
лярною масою 55 кДа у фракцiях 15–19 i 50 кДа — у фракцiї 14 (рис. 4).
Дослiдження ГАА та молекулярних характеристик рiзних фракцiй даного лектину, отри-
маних пiд час автофокусування, свiдчить про те, що лектиновi властивостi притаманнi лише
субодиницям з молекулярною масою 50 кДа та бiльше 220 кДа, остання з яких, iмовiрно,
утворилася за рахунок агрегацiї з декiлькох попереднiх пептидiв.
Визначальною характеристикою лектинiв будь-якого походження є їх здатнiсть зв’язу-
вати вуглеводи та вуглеводвмiснi бiополiмери [1, 2]. З метою виявлення таких властивостей
у фракцiй лектину штаму В-7014 проведено дослiдження їх ГАА та спорiдненостi до рiзних
вуглеводiв з використанням еритроцитiв кроля i барана та набору вуглеводiв, якi згiдно
з класифiкацiєю Mäkelä належать до рiзних класифiкацiйних груп [2]. Отриманi результа-
ти наведенi в табл. 1, 2.
Рiвень ГАА нативної субстанцiї лектину в реакцiї з еритроцитами кроля досягає мак-
симальних значень 2048–4096 ГАО. Дослiджений лектин проявляє рiдкiсну для лектинiв
146 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №9
будь-якого походження спорiдненiсть до сiалових та уронових кислот, яка представлена
в порядку зменшення: муцин пiдщелепної залози бика (мiстить у своєму складi обидва типи
сiалових кислот) > глюкуронова кислота > N-ацетилнейрамiнова кислота = галактуронова
кислота (див. табл. 1).
При вивченнi гемаглютинуючих властивостей одержаних при автофокусуваннi фракцiй
лектину максимальнi значення ГАА зареєстрованi в кислiй фракцiї 4, для якої рiвень актив-
ностi досягає 512 ГАО. У iнших фракцiй лектину (1–3, 5–10, 15 та 19) активнiсть незначна
i коливається в дiапазонi значень 2–4 ГАО. У фракцiях 11–14 i 16–18 виявлено слiдову
ГАА або вона вiдсутня.
Визначення вуглеводної специфiчностi фракцiй лектину в реакцiї з еритроцитами кроля
дозволило виявити вуглеводзв’язуючi властивостi лише у фракцiї 4. Найбiльшу афiннiсть
вона проявляє до муцину пiдщелепної залози бика, а також до N-ацетилнейрамiнової i D-га-
лактуроної кислот та D-глюкозамiну. У iнших фракцiях визначення вуглеводної специфiч-
ностi було неможливим у зв’язку з низьким рiвнем ГАА або її вiдсутнiстю.
Таблиця 1. Лектинова активнiсть та вуглеводна специфiчнiсть фракцiй позаклiтинного лектину сапрофiт-
ного штаму B. subtilis IМВ В-7014 (з еритроцитами кроля)
Зразок
лектину
ГАА,
ГАО
Мiнiмальнi iнгiбуючi РГА концентрацiї вуглеводiв, мМ
D-глюко-
замiн
D-гала-
ктозамiн
Фрукто-
зо-1,6-бiс-
фосфат
D-глюку-
ронова
кислота
D-галакту-
ронова
кислота
N-ацетил-
нейрамiнова
кислота
Муцин
пiдщелепної
залози бика∗
Нативний 2048– 75,0 37,5 30,0 3,75 15,0 15,0 0,0625
лектин 4096
Фракцiї 1–3 2–4 0 0 0 0 0 0 0
Фракцiя 4 512 37,5 0 0 0 37,5 37,5 0,312
Фракцiї 5–14 0–2 н/в н/в н/в н/в н/в н/в н/в
Фракцiя 15 4 0 0 0 0 0 0 0
Фракцiї 16–19 0–2 н/в н/в н/в н/в н/в н/в н/в
Пр и м i т ка . н/в – вуглеводна специфiчнiсть не визначена. ∗Мiнiмальнi iнгiбуючi РГА концентрацiї вугле-
водiв, мг/мл.
Таблиця 2. Лектинова активнiсть та вуглеводна специфiчнiсть фракцiй позаклiтинного лектину сапрофiт-
ного штаму B. subtilis IМВ В-7014 (з еритроцитами барана)
Зразок
лектину
ГАА,
ГАО
Мiнiмальнi iнгiбуючi РГА концентрацiї вуглеводiв, мМ
D-глюко-
замiн
D-гала-
ктозамiн
Фрукто-
зо-1,6-бiс-
фосфат
D-глюку-
ронова
кислота
D-галакту-
ронова
кислота
N-ацетил-
нейрамiнова
кислота
Муцин
пiдщелепної
залози бика∗
Нативний 512– 75,0 37,5 0 37,5 150,0 37,5 0,625
лектин 1024
Фракцiя 1 256 75,0 150,0 0 0 0 75,0 1,25
Фракцiя 2 128 75,0 150,0 0 0 0 75,0 1,25
Фракцiї 3–5 32–64 0 0 0 0 0 150,0 1,25
Фракцiя 6 16 0 0 0 0 0 0 2,5
Фракцiї 7, 8 8–32 0 0 0 0 0 0 0
Фракцiя 9 16 0 0 0 0 0 0 1,25
Фракцiї 10, 12 8 0 0 0 0 0 0 0
Фракцiї 11, 13 16 0 0 0 0 0 0 2,5
Фракцiї 14–19 0 н/в н/в н/в н/в н/в н/в н/в
Пр и м i т ка . н/в – вуглеводна специфiчнiсть не визначена. ∗Мiнiмальнi iнгiбуючi РГА концентрацiї вугле-
водiв, мг/мл.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 147
Використання для РГА еритроцитiв барана дозволило виявити iншi характеристики
лектину та його фракцiй. Рiвень активностi нативного лектину знижувався у 4–8 разiв
порiвняно з рiвнем ГАА при застосуваннi еритроцитiв кроля i досягав значень 512–1024
ГАО (див. табл. 2). Активнiсть виявлена у всiх фракцiях за винятком лужних фракцiй
14–19. При фракцiонуваннi лектину вiдбувається поступове зниження її рiвня вiд 256 до 8
ГАО. Максимальна ГАА показана для фракцiй 1 та 2 (256 i 128 ГАО вiдповiдно).
При визначеннi вуглеводної специфiчностi даних фракцiй лектину з використанням ери-
троцитiв барана виявленi також iншi особливостi. Встановлено, що спорiдненiсть нативно-
го препарату лектину до муцину пiдщелепної залози бика та уронових кислот зменшується
у 10 разiв, а до N-ацетилнейрамiнової кислоти у 2,5 раза порiвняно з попереднiм дослiджен-
ням з еритроцитами кроля. Не вдалося виявити i характерну для даного лектину афiннiсть
до фруктозо-1,6-бiсфосфату. Використання еритроцитiв барана дало змогу пiдтвердити зда-
тнiсть взаємодiяти з вуглеводами у фракцiй 1–6, 9, 11 та 13. Спiльною ознакою для них
є спорiдненiсть до муцину пiдщелепної залози бика. Специфiчнiсть до N-ацетилнейрамiно-
вої кислоти характерна для фракцiй 1–5. Фракцiї 1 i 2 проявляють спорiдненiсть також
до амiноцукрiв, бiльшою мiрою до D-глюкозамiну. Кислi фракцiї 3–6, 9, 11 i 13 взаємо-
дiяли лише з муцином пiдщелепної залози бика i виявилися моноспецифiчними, що рiдко
зустрiчається у лектинiв будь-якого походження.
Таким чином, як нативний лектин, так i його фракцiї проявляють унiкальну спорiд-
ненiсть до сiалових та уронових кислот. Спорiдненiсть до вуглеводiв залежить вiд типу
використаних в РГА еритроцитiв: кроля або барана.
Отриманi результати свiдчать про те, що позаклiтинний сiалоспецифiчний лектин сапро-
фiтного штаму B. subtilis IМВ В-7014, як i лектини рослинного та тваринного походження,
являє собою комплекс iзоформ, якi вiдрiзняються мiж собою за фiзико-хiмiчними та бiоло-
гiчними властивостями. До них належать напрямок руху в електричному полi, локалiзацiя
згiдно з рiзними значеннями рI, електрофоретична рухомiсть, рiвень активностi, ступiнь
афiнностi до рiзних вуглеводiв та спорiдненiсть до еритроцитiв тварин рiзної видової належ-
ностi. Характерною ознакою для всiх iзоформ лектину є наявнiсть молекулярної одиницi
з масою 50 кДа, саме якiй притаманнi лектиновi властивостi: гемаглютинуюча активнiсть
та спорiдненiсть до сiалових кислот i сiаловмiсних глiкокон’югатiв.
1. Sharon N., Lis H. Lectins. – Dordrecht: Kluwer, 2003. – 440 p.
2. Подгорский В.С., Коваленко Э.А., Симоненко И.А. Лектины бактерий. – Киев: Наук. думка, 1992. –
204 с.
3. Коваленко Э.А., Гетьман Е.И., Вьюницкая В.А. Бактерии рода Bacillus – продуценты внеклето-
чных лектинов // Уч. зап. Тартус. ун-та. – 1989. – 1, вып. 869. – С. 118–123.
4. Методы очистки белков / Ред. Р. Скоупс. – Москва: Мир, 1985. – 358 с.
5. Карпова I.С., Коваленко Е.О., Пальчиковська Л. Г., Корецька Н.В., Платонов М.О., Зелений С.Б.,
Гетьман К. I., Сащук О.В., Пiдгорський В.С. Дослiдження можливих механiзмiв дiї лектину Bacillus
subtilis з використанням композитних бiорегуляторiв – похiдних феназин-1-карбонової кислоти //
Вiсник ОНУ. – 2007. – 12, вип. 5. – С. 112–121.
6. Sova O. Autofocusing – a method for isoelectric focusing without carrier ampholytes // J. Chromatogra-
phy. – 1985. – 320. – P. 15–22.
7. Луцик М.Д., Панасюк Е.Н., Антонюк В.А. Методы поиска лектинов (фитогемагглютининов) и
определение их иммунохимической специфичности: Методические рекомендации для биохимиков и
иммунологов. – Львов, 1980. – 20 с.
8. Laemmli U.K. Cleavage of structural protein during the assembly of the head of bacteriophage T4 //
Nature. – 1970. – 227, No 5259. – P. 620–685.
9. Fomsgaard A., Freudenberg M.A., Galanos C. Modification of the silver staining technique to detect li-
popolisaccharide in polyacrylamide gels // J. Clin. Microbiol. – 1990. – 28, No 12. – P. 2627–2631.
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №9
10. Вознесенский В.Л. Первичная обработка экспериментальных данных. – Ленинград: Наука, 1969. –
84 с.
11. Урбах В.Ю. Статистический анализ в медицинских и биологических системах. – Москва: Медицина,
1975. – 295 с.
Надiйшло до редакцiї 24.12.2009Iнститут мiкробiологiї i вiрусологiї
iм. Д.К. Заболотного НАН України, Київ
Academician of the NAS of Ukraine V. S. Pidgorskyy, E. O. Kovalenko,
I. S. Karpova, O.V. Sashchuk, K. I. Getman
Structural description of extracellular lectin of saprophytic strain
Bacillus subtilis IMV B-7014
Some properties of the structural organization of extracellular sialic acid-specific lectin that was
produced by Bacillus subtilis IMV B-7014 are investigated. It is shown that the lectin represents
a complex of isoforms that are notable for physicochemical and biological properties such as the
direction of movement in an electrical field, localization in accordance with different pI values,
electrophoretical mobility, level of hemagglutination activity and specificity to different carbohydra-
tes, and affinity level to erythrocytes from different animal species. The feature of all lectin isoforms
is the presence of a subunit with a molecular weight of 50 kDa. It possesses lectin properties:
hemagglutination activity and specificity to sialic acids and sialic acid-containing glycoconjugates.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 149
|