ИСТИНА

Бактерии рода Serratia, стойкие к стандартным методам стерилизации и дезинфекции, являются источником внутрибольничных инфекций. Однако механизмы вирулентности этих бактерий изучены недостаточно. Ранее мы показали, что к инвазии в клетки эукариот способны бактерии S. proteamaculans. Эта способность коррелирует с синтезом в бактериях S. proteamaculans актин-специфической протеазы протеализин и появляется только на поздней стационарной стадии роста. Неинвазивные бактерии E. coli после трансформации плазмидой, несущей ген протеализина, приобретают способность проникать в клетки эукариот, а их экстракты ограниченно расщепляют актин. Многие факторы вирулентности бактерий регулирует система Quorum Sensing (QS), отвечающая за индукцию определенного набора генов в ответ на повышение плотности популяции. Подавление системы QS может уменьшать степень патогенности бактерий для животных, однако данных о влиянии системы QS на инвазивную активность бактерий нет. Бактерии Serratia обладают системой QS Lux-типа. В этих системах синтаза SprI катализирует реакцию получения N-ацил-гомосеринлактона (АГЛ). При высокой концентрации АГЛ связываются с бактериальным рецептором SprR, позволяя регулировать транскрипцию генов мишеней. Задачей работы было определить влияние инактивации генов синтазы SprI и рецептора SprR, основных участников системы QS (штаммы любезно предоставлены сотрудниками лаборатории И.А.Хмель, ИМГ РАН), на активность протеализина и инвазивную активность бактерий S. proteamaculans. Инактивация гена синтазы SprI приводит к значительному уменьшению протеолитической активности, а инактивация гена рецептора SprR не приводит к изменению протеалитической активности бактериальных экстрактов. Для того, чтобы определить, регулирует ли система QS протеализин на стадии экспрессии протеализина или активации фермента, мы исследовали профиль экспрессии протеализина после инактивировации генов системы QS. С помощью метода ПЦР в реальном времени было показано, что инактивация гена синтазы SprI приводит к уменьшению экспрессии протеализина в 2 раза, а инактивация гена рецептора SprR не влияет на экспрессию протеализина. Для того, чтобы определить, приводит ли изменение активности протеализина к изменению инвазивной активности, с помощью микобиологического метода была исследована инвазивная активность штаммов с инактивированоой системой QS. Инактивация обоих генов системы QS привела к увеличению инвазивной активности бактерий в 2-3 раза. При этом инактивация гена рецептора SprR приводит к усилению инвазивной активности на стадии проникновения в клетку-хозяина, а инактивация гена синтазы SprI приводит к увеличению инвазивной активности бактерий в результате усиления способности к адгезии. По данным масс-спекторометрии, субстратом протеализина может быть белок внешней мембраны OmpX. OmpX является гомологом QS регулируемого белка Rck Salmonella, способствующего адгезии бактерий. Таким образом, в регуляции инвазивной активности бактерий с инактивированным геном рецептора SprR протеализин не задействован, а уменьшение активности протеализина в бактериях с инактивированным геном синтазы SprI может приводить к накоплению нерасщепленного белка OmpX и увеличению адгезии и, в результате, инвазии бактерий с инактивированной системой QS.