О антиген энтеробактерий – неспецифический барьер и специфический
рецептор для фаговой инфекции
Летаров А.В.
1,2
, Голомидова А.К.
1
, Куликов Е.Е.
1
, Иванов П.А.
1
, Летарова М.А.
1
,
Белалов И.Ш.
1
1
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН,
Москва, Россия
2
Биологический факультет, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Большинство имеющихся на рынке или разрабатываемых препаратов для фаговой
терапии бактериальных инфекций основаны на использовании природных изолятов
вирулентных бактериофагов, активных
in vitro
против соответствующих патогенов.
При этом широта хозяйского спектра относительно рабочих (как правило, плохо
охарактеризованных) наборов клинических изолятов зачастую является одним из ве-
дущих критериев подбора кандидатных фагов.
Наши исследования взаимодействия фагов
E. coli
c поверхностью клетки хозяина
показали, что большинство типов О антигенов, встречающихся у полевых изолятов
E. Coli
, служат высокоэффективным неспецифическим барьером, способным обеспечить
практически полную устойчивость к фагам. Эта устойчивость достигается несмотря
на наличие подходящего белкового рецептора на поверхности внешней мембраны.
Бактериофаги преодолевают этот барьер с помощью нескольких механизмов, в боль-
шинстве случаев основанных на специфическом распознавании определенных типов
О анти-гена фаговыми рецептор-распознающими белками (RBP). Это приводит к рез-
кому сужению спектра хозяев по сравнению с потенциально возможным. Нами изучены
фаги, реализующие различные стратегии инфекции. У некоторых вирусов, например
у G7C-подобных фагов, распознавание и ферментативная модификация О-полиса-
харида (ОПС) является необходимой фазой, без которой вирус не может связаться
с конечным рецептором. У Т5-подобных бактериофагов, таких как DT57C, взаимо-
действие с О антигеном необходимо, напротив, лишь для обеспечения возможности
контакта главного RBP с белковым рецептором. Мы также продемонстрировали, что
О антиген критически ограничивает контакт с конечным рецептором и у Stx-конвер-
тирующего фага ф24В, что может иметь существенное значение для эпидемиологии
и патогенеза токсикоинфекций, вызванных шигатоксигенными штаммами
E. coli
.
С помощью созданной нами экспресс-методики анализа профилей ЛПС, мы
показали, что возникающие клоны бактерий, отобранные на устойчивость к фагам
с разными стратегиями, обладают различным статусом экспрессии О антигена, что
оказывает влияние на устойчивость таких штаммов к ряду бактерицидных агентов
и факторов иммунитета.
В то же время, ряд фагов, например RB49-подобные миовирусы реализуют иную
стратегию проникновения сквозь неспецифический барьер клетки, что позволяет
им инфицировать штаммы с несколькими весьма различными структурами ОПС.
В настоящее время тонкие механизмы, лежащие в основе этой третьей стратегии взаимо-
действий фаг-клетка, остаются неизвестными, хотя имеющиеся данные позволяют
предложить некоторые гипотезы.
Работа поддержана грантом РНФ 15-15-00134П.
Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
105
Do'stlaringiz bilan baham: |