Biochemická a proteomická charakterizácia extracelulárnych proteínov produkovaných bakteriálnym druhom Exiguobacterium undae

Biochemická a proteomická charakterizácia extracelulárnych proteínov produkovaných bakteriálnym druhom Exiguobacterium undae

Rok:
2018

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
80%
Prevedenie (dizajn)
80%
Diskusná interakcia
20%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Zuzana Čaplová PhD.100%100%-
Mgr. Zuzana Farkas PhD.100%100%-
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.40%40%20%
ISBN: 978-80-972360-2-1

Biochemická a proteomická charakterizácia extracelulárnych proteínov produkovaných bakteriálnym druhom Exiguobacterium undae

Lenka Jeszeová1 , Vladena Bauerová-Hlinková , Domenico Pangallo , Zuzana Kisová
1 Slovenská akadémia vied, Ústav molekulárnej biológie, Dúbravská cesta 21, Bratislava, Slovenská republika
lenka.j14@gmail.com

Do rodu Exiguobacterium sp. patria viaceré psychrofilné alebo psychrotolerantné environmentálne druhy baktérií [1]. Pri mnohých z nich bola popísaná ich schopnosť enzymaticky degradovať rôzne substráty [2, 3].

Pri druhu Exiguobacterium undae bola pozorovaná produkcia metaloproteázy (MW = 35 kDa). Najvyššia proteolytická aktivita tejto proteázy bola zaznamenaná pri koncentrácii  CaCl2. Táto proteáza má maximálnu aktivitu pri 50ºC. Enzým vykazuje silnú proteolytickú aktivitu voči elastínu a kazeínu. Pozorovaná bola tiež slabšia schopnosť proteázy štiepiť kolagén a neschopnosť degradovať keratín [1].

V tekutom médiu s obsahom gleja sme zaznamenali produkciu extracelulárnych metabolitov E. undae. Pomocou hmotnostnej spektrometrie a N-koncového sekvenovania boli v glejovom supernatante „biopreparáte“ identifikované dva majoritné extracelulárne proteíny a to bacilolyzín (Mw= 35 kDa) a peptidy viažuci proteín pre ABC transportér (Mw= 60 kDa). Analýzou biopreparátu pomocou LC-MS boli identifikované aj ďalšie, minoritné zložky biopreparátu a to peptidázy, endonukleáza, deoxyribonukleáza, 4-pytáza, bifunkčná metalofosfatáza/5-nukleotidáza a menaquinol-cytochrom C reduktáza.           
Najlepšiu proteolyticku aktivitu biopreparátu sme pozorovali pri . Pre identifikáciu metaloproteázovych kofaktorov sme testovali vplyv viacerých iónov kovov. Zistili sme, že proteolyticku aktivitu biopreparátu stimuluje Mg2+  a Mn2+, pričom Ca2+ nevykazuje žiadny vplyv. Taktiež sme pozorovali schopnosť biopreparátu E. undae štiepiť elastín, kazeín, kolagén a  parciálne hydrolyzovaný keratín.

Poďakovanie: 

Táto práca bola financovaná s podporou grantov APVV-15-0528 Modifikované polyméry z obnoviteľných zdrojov a ich degradácia.

Zdroje: 

[1] Harada J., Takaku S., Watanabe K., An On-Demand Metalloprotease from Psychro-Tolerant Exiguobacterium undae Su-1, the Activity and Stability of Which Are Controlled by the Ca2+ Concentration, Biosci.Biotechnol. Biochem.2012, 76 (5), 986-992.
[2] Pangallo D, Kraková L, Chovanová K, Šimonovičová A, De Leo F., Urzì C, Analysis and comparison of the microflora isolated from fresco surface and from surrounding air environment through molecular and biodegradative assays. World J Microbiol Biotechnol 2012, 28:2015-2027.
[3] Rajaei S, Heidari R, Shahbani Zahiri H, Sharifzadeh S, Torktaz I, Akbari Noghabi K, A novel cold‐adapted pullulanase from Exiguobacterium sp. SH3: Production optimization, purification, and characterization. Starke 2014, 66:225-234.

Diskusia

Dobry den, ake su miesta vyskytu bakterii rodu Exiguobacterium sp.? Mozete ozrejmit ich enviromentalny prinos? Ako dalej budete rozvijat ich proteomicku charakterizaciu? Dakujem.ZB