Изучение функциональных свойств мутантов эндолизина LysSi3
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время остро стоит проблема устойчивости бактерий к существующим антимикробным средствам. Мы являемся свидетелями беспрецедентного распространения патогенов с множественной лекарственной устойчивостью. Лидирующими среди так называемых «супербагов» являются патогены группы ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa и другие виды Enterobacteriaceae ), которые являются основными возбудителями внутрибольничных инфекций и могут быстро приобретать устойчивость к различным классам антибиотиков. Снижение восприимчивости к антибиотикам делает лечение ESKAPE-инфекций чрезвычайно трудной задачей [1].В связи с этим, ведется поиск альтернативных антибактериальных средств как среди природных источников, так и среди синтетических соединений.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Структурное разнообразие эндолизинов. 7
1.1.1. Структурная организация каталитических доменов эндолизинов.
1.1.2. Структурная организация субстрат-связывающих доменов эндолизинов. 13
1.1.3. Модульные эндолизины 15
1.1.4. Глобулярные эндолизины 15
1.2 Применение эндолизинов. 16
1.3 Характеристика эндолизина LysSi3. 20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 26
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Oliveira H., São-José C., Azeredo J. Phage-derived peptidoglycan degrading enzymes: challenges and future prospects for in vivo therapy //Viruses. – 2018. – Т. 10. – №. 6. – С. 292.
Pires D. P. et al. Genetically engineered phages: a review of advances over the last decade //Microbiol. Mol. Biol. Rev. – 2016. – Т. 80. – №. 3. – С. 523-543.
Oliveira H. et al. Bacteriophage endolysins as a response to emerging foodborne pathogens //Trends in food science & technology. – 2012. – Т. 28. – №. 2. – С. 103-115.
Antonova N. P. et al. Broad Bactericidal Activity of the Myoviridae Bacteriophage Lysins LysAm24, LysECD7, and LysSi3 against Gram-Negative ESKAPE Pathogens //Viruses. – 2019. – Т. 11. – №. 3. – С. 284.
Broendum S. S., Buckle A. M., McGowan S. Catalytic diversity and cell wall binding repeats in the phage‐encoded endolysins //Molecular microbiology. – 2018. – Т. 110. – №. 6. – С. 879-896.
Love M. J. et al. On the catalytic mechanism of bacteriophage endolysins: Opportunities for engineering //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Proteomics. – 2020. – Т. 1868. – №. 1. – С. 140302.
McGowan S. et al. X-ray crystal structure of the streptococcal specific phage lysin PlyC //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2012. – Т. 109. – №. 31. – С. 12752-12757.
Bublitz M. et al. Structural basis for autoinhibition and activation of Auto, a virulence‐associated peptidoglycan hydrolase of Listeria monocytogenes //Molecular microbiology. – 2009. – Т. 71. – №. 6. – С. 1509-1522.
Kawamura S. et al. Role of disulfide bonds in goose‐type lysozyme //The FEBS journal. – 2008. – Т. 275. – №. 11. – С. 2818-2830.
Chertkov O. V. et al. Dual active site in the endolytic transglycosylase gp144 of bacteriophage phiKZ //Acta Naturae (англоязычная версия). – 2017. – Т. 9. – №. 1 (32).
Все фаги, за исключением некоторых нитчатых фагов, в начале или конце литического цикла нарушают целостность клеточной стенки хозяев с помощью специализированных ферментов. К ним, в частности, относятся, эндолизины, способные нарушать структурную целостность слоя пептидогликана (муреина) – гетерополимера, состоящего из гликановых цепей, сшитых пептидами. Несмотря на единую биологическую функцию, фаговые эндолизины чрезвычайно разнообразны по своим ферментативным и структурным свойствам и сильно различаются по длине и размеру. Они охватывают 89 различных типов архитектурных структурных организаций и относятся к фагам, заражающим 64 различных бактериальных рода [51]. Такое эволюционное разнообразие каталитических и пептидогикан-связывающих доменов у этих ферментов обусловлено, в первую очередь, сложностью строения и разнообразием структур пептидогликана у различных видов бактерий.Один из наиболее удобных способов классификации эндолизинов – в соответствии с каталитическим механизмом, а именно, по способности эндолизинов гидролизовать определенные связи в пептидогликане (ПГ) бактерий.