Алкилсульфатаза холерных вибрионов

Цель работы – изучение структуры гена алкилсульфатазы (asu) у штаммов Vibrio cholerae различных серогрупп, а также сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей алкилсульфатаз с использованием различных методов биоинформационного анализа.

Материалы и методы. В работе использовали 483 штамма V. cholerae серогрупп О1, О139 и nonO1/nonO139. Поиск гена, его копийность и локализацию проводили с помощью программы Blast. Нуклеотидную и соответствующую аминокислотную последовательности гена, а также его структуру изучали с помощью биоинформационного анализа. Секвенирование проводили на платформе MiSeq (Illumina). Ферментативную активность детектировали с использованием среды, подтверждая наличие/отсутствие гена методом ПЦР in vitro и in silico.

Результаты и обсуждение. Проведен биоинформационный анализ нуклеотидной и соответствующей аминокислотной последовательностей гена asu и изучена его структура. В структуре гена выявлено четыре функциональных домена. В бета-лактамазном домене обнаружена консервативная аминокислотная последовательность -HAHADH- у всех штаммов холерных вибрионов, входящая в Zn2+-связывающий мотив. Установлено, что алкилсульфатаза холерных вибрионов относится к семейству Zn2+-зависимых-β-лактамаз. Blast-анализ выявил сходство нуклеотидных и аминокислотных последовательностей алкилсульфатаз представителей V. cholerae серогрупп O1 и O139 (ctxAB+tcpA+) с представителями родов Aeromonas и Pseudomonas, что совпало с данными 3D-моделирования структур аминокислотных последовательностей фермента алкилсульфатазы у этих микроорганизмов. Биоинформационный анализ нуклеотидных и аминокислотных последовательностей алкилсульфатаз у холерных вибрионов выявил их консервативность у токсигенных штаммов и наличие ряда единичных мутаций в гене asu у атоксигенных. Наличие или отсутствие гена asu установлено методом ПЦР in vitro и in silico и подтверждено результатами, полученными с помощью программы Blast. Продемонстрировано, что наличие/отсутствие гена asu коррелирует со способностью/неспособностью штаммов О139-серогруппы гидролизовать додецилсульфат натрия (SDS) на среде. Эти данные могут быть использованы в изучении механизмов, лежащих в основе адаптации/персистенции и патогенности холерных вибрионов.