|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Хемотаксономические перспективы изучения тейхоевыех кислот и других углеводсодержащих полимеров клеточных стенок представителей видов группы «Bacillus subtilis»НИР
- Руководитель НИР: Потехина Н.В.
- Участники НИР: Козлова Ю.И., Кудряшова Е.Б., Сенченкова С.Н., Стрешинская Г.М., Тульская Е.М., Шашков А.С.
- Подразделение: Биологический факультет
- Срок исполнения: 1 апреля 2010 г. - 12 декабря 2012 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): № 10-04-01747
- Номер ЦИТИС: 01201058317
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: другое
- ПН России: Науки о жизни
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.27.15 Структура и функции биополимеров
- 34.27.15 Систематика и номенклатура микроорганизмов
-
Ключевые слова:
клеточная стенка, хемотаксономия, bacilus subtilis, ямр-спектроскопия, гликозил-1-фосфатные полимеры, тейхоевые кислоты
-
Описание:
Основной задачей проекта является исследование тейхоевых кислот (ТК) и других анионных углеводсодержащих полимеров (АУП) клеточных стенок как перспективных хемотаксономических признаков для видов группы «Bacillus subtilis». Целью работы является: -определение наличия и разнообразия АУП в клеточных стенках организмов изучаемой группы «Bacillus subtilis»; -определение коррелятивных связей между структурой и составом полимеров клеточных стенок и видовой принадлежностью штаммов бацилл; -оценка возможности использования структур ТК и других АУП клеточных стенок в качестве хемотаксономических признаков; дифференцирующих виды/подвиды изучаемого таксона; -расширение базы данных по ЯМР спектрам биополимеров.
-
Основные результаты:
• В 17 штаммах бацилл, входящих в группу «B. subtilis», определены сахара и полиолы клеточных стенок. Эти данные могут быть использованы в систематике изучаемых бацилл. Исследованы: типовые штаммы – B. amyloliquefaciens ssp. amyloliquefaciens ВКМ В-2582T, B. atrophaeus ВКМ В-2651T, B. mojavensis ВКМ В-2650T, B. safensis ВКМ В-2719Т, B. sonorensis ВКМ В-2652T, B. subtilis ssp. inaquosorum ВКМ В-2572T, B. subtilis ssр. spizizenii ВКМ В-2654Т, B. vallismortis ВКМ B-2653T; штаммы, отнесенные к B. subtilis на основании ранних таксономических исследований, – B. subtilis ВКМ В-408, B. subtilis ВКМ В-410, B. subtilis ВКМ В-517, B. subtilis ВКМ В-519, B. subtilis ВКМ В-913, B. subtilis ВКМ В-914, B. subtilis ВКМ B-918; Bacillus sp. ВКМ В-2647и ВКМ В-2695. •В клеточных стенках всех исследованных организмов обнаружены ацилированные D-аланином тейхоевые кислоты различной структуры. В основном это 1,3-поли(глицерофосфаты) и 1,5-поли(рибитфосфаты) с α- или β-глюкопиранозой и α- или β-N-ацетилглюкозамином в качестве гликозильных заместителей. В двух штаммах (B. vallismortis ВКМ B-2653T и B. subtilis ВКМ В-517) наряду с тейхоевыми кислотами (ТК) выявлены дисахарид-1-фосфатные полимеры (ДФП); в трех штаммах (B. mojavensis ВКМ В-2650Т, B. subtilis subsр. spizizenii ВКМ В-2654Т, B. subtilis ВКМ В-410) – ТК поли(гликозилглицерофосфатной) природы •Структуры некоторых полимеров описаны впервые у грамположительных бактерий: 1. -4- α-[α-D-GlcpNAc-(1→3)]-D-Glcp-(1→2)-snGrо-(3-P- (ТК, B. mojavensis ВКМ В-2650Т) 2…-4)-β- D-Glcp-(1→6)-α-D-GlcpNAc-(1-P- (ДФП, B. subtilis ВКМ В-517) 3…-6)-α-D-GlcpNH3+-(1→2)-α-D-Glcp-(1-P - и/или -6)-α-D-GlcpNAc-(1→2)-α-D-Glcp-(1-P- (ДФП, B. vallismortis ВКМ B-2653T) • ЯМР-спектроскопическими методами выявлена неизвестная ранее локализация остатков О-D-аланина на тейхоевой кислоте: • Для ряда штаммов показана корреляция между уровнем сходства по нуклеотидным последовательностям 16S РНК, с одной стороны, и тейхоевыми кислотами, с другой. • Показано, что тейхоевые кислоты (набор и структура) являются хемотаксономическим признаком, который дифференцирует типовые штаммы группы «B. subtilis» на фенотипическом уровне. • В клеточных стенках B. subtilis ВКМ В-410, ВКМ В-914 и ВКМ В-519, В-518 и В-517 выявлены различные по структуре фосфатсодержащие полимеры, отличающиеся от таковых исследованных типовых штаммов группы «B. subtilis». Эти данные свидетельствует о гетерогенности штаммов B. subtilis по признаку тейхоевые кислоты. • Полученные результаты пополнили базу данных по ЯМР спектрам углеводсодержащих биополимеров.
- Добавил в систему: Потехина Наталья Викторовна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2010 г.-12 декабря 2010 г. | Хемотаксономические перспективы изучения тейхоевыех кислот и других углеводсодержащих полимеров клеточных стенок представителей видов группы «Bacillus subtilis» |
| Результаты этапа: ♦ Проведено исследование клеточных стенок 6 штаммов бацилл, входящих в группу B. subtilis, три из которых являются типовыми. В клеточных стенках всех исследованных организмов обнаружены ТК различной структуры. ♦ Охарактеризован углеводный состав клеточных стенок трех типовых штаммов: B. amyloliquefaciens ВКМ В-2582, B. mojavensis ВКМ В-2588, B. subtilis ssp. inaquosorum ВКМ В-2572. Выделены ТК и установлены их структуры. Штаммы отличались друг от друга, а также от типового штамма B. subtilis ssp. subtilis ВКМ В-501 по структуре и составу полимеров клеточных стенок. ♦ Подтверждена гетерогенность штаммов вида B. subtilis: клеточные стенки исследованных штаммов B. subtilis ВКМ В-508, В-410 и В-517 содержали различные по структуре фосфорсодержащие полимеры, отличающиеся от таковых типового штамма B. subtilis ssp. subtilis ВКМ В-501. B. subtilis ВКМ В-408 содержит в клеточной стенке ТК1: 1,3-поли(глицерофосфат) с О-D-Ala и ТК2, в состав которой входят эритрит или триит и ксилоза. Структура ТК2 устанавливается. B. subtilis ВКМ В-410 содержит в клеточной стенке ТК1: -3)-α-D-[α-D-Glcp-(1→6)]-Galp-(1→1)-sn-Gro-(3-P-; ТК2: 1,3-поли(глицерофосфат) с О-D-Ala и B. subtilis ВКМ В-517 содержит в клеточной стенке два полимера: ТК -1,5-поли(рибитфосфат) с -Glc и О-D-Ala по гидроксилам при С-4 рибита и сахар-1-фосфатный полимер, структура которого устанавливается ♦ Описана новая структура ТК из клеточной стенки B. mojavensis ВКМ В-2588T: -4)--[-α-D-GlcpNAc-(1→3)]-D-Glcp-(1→2)-snGrо-3-(P-. ♦ Полученные результаты пополнили базу данных по ЯМР спектрам биополимеров. Структуры полимеров установлены химическими и ЯМР-спектроскопическими методами. | ||
| 2 | 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. | Хемотаксономические перспективы изучения тейхоевыех кислот и других углеводсодержащих полимеров клеточных стенок представителей видов группы «Bacillus subtilis» |
| Результаты этапа: ♦ Охарактеризован углеводный состав клеточных стенок 8 штаммов бацилл, входящих в группу B. subtilis, четыре из которых являются типовыми: B. atrophaeus ВКМ В-2651T, B. sonorensis ВКМ В-2651T и B. vallismortis ВКМ B-2653T, B. subtilis ssp. inaquosorum ВКМ В-2572T. Эти данные могут быть использованы в систематике изучаемых бацилл. ♦В клеточных стенках всех исследованных организмов обнаружены тейхоевые кислоты различной структуры. Кроме того, в клеточной стенке штамма В-517 обнаружен гликозил-1-фосфатный полимер. ♦ Клеточные стенки B. subtilis ВКМ В-408, В-517, В-436 и В-913 содержали различные по структуре фосфорсодержащие полимеры, отличающиеся от таковых типового штамма B. subtilis ssp. subtilis ВКМ В-501T. Эти данные свидетельствует о гетерогенности штаммов B. subtilis по признаку тейхоевые кислоты. ♦ Впервые в составе тейхоевых кислот обнаружена ксилоза (B. subtilis ВКМ В-408). ♦ Анализ определения нуклеотидных последовательностей фрагментов гена 16S рРНК показал принадлежность штаммов ВКМ В-424, ВКМ В-711 и ВКМ В-1554 к роду Bacillus и филогенетическую близость к видам B. pumilus и B. safensis. Эти результаты согласуются с полученными данными по составу и структуре тейхоевых кислот клеточных стенок. ♦ Данные по структуре и составу ТК типовых штаммов группы B. subtilis позволят уточнить видовую принадлежность исследованных организмов, ранее отнесенных к виду B. subtilis на основании сходства по морфологическим и физиолого-биохимическим признакам. ♦ Полученные результаты пополнили базу данных по ЯМР спектрам углеводсодержащих биополимеров. Структуры полимеров установлены химическими и ЯМР-спектроскопическими методами. | ||
| 3 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Хемотаксономические перспективы изучения тейхоевыех кислот и других углеводсодержащих полимеров клеточных стенок представителей видов группы «Bacillus subtilis» |
| Результаты этапа: • В 17 штаммах бацилл, входящих в группу «B. subtilis», определены сахара и полиолы клеточных стенок. Эти данные могут быть использованы в систематике изучаемых бацилл. Исследованы: типовые штаммы – B. amyloliquefaciens ssp. amyloliquefaciens ВКМ В-2582T, B. atrophaeus ВКМ В-2651T, B. mojavensis ВКМ В-2650T, B. safensis ВКМ В-2719Т, B. sonorensis ВКМ В-2652T, B. subtilis ssp. inaquosorum ВКМ В-2572T, B. subtilis ssр. spizizenii ВКМ В-2654Т, B. vallismortis ВКМ B-2653T; штаммы, отнесенные к B. subtilis на основании ранних таксономических исследований, – B. subtilis ВКМ В-408, B. subtilis ВКМ В-410, B. subtilis ВКМ В-517, B. subtilis ВКМ В-519, B. subtilis ВКМ В-913, B. subtilis ВКМ В-914, B. subtilis ВКМ B-918; Bacillus sp. ВКМ В-2647и ВКМ В-2695. •В клеточных стенках всех исследованных организмов обнаружены ацилированные D-аланином тейхоевые кислоты различной структуры. В основном это 1,3-поли(глицерофосфаты) и 1,5-поли(рибитфосфаты) с α- или β-глюкопиранозой и α- или β-N-ацетилглюкозамином в качестве гликозильных заместителей. В двух штаммах (B. vallismortis ВКМ B-2653T и B. subtilis ВКМ В-517) наряду с тейхоевыми кислотами (ТК) выявлены дисахарид-1-фосфатные полимеры (ДФП); в трех штаммах (B. mojavensis ВКМ В-2650Т, B. subtilis subsр. spizizenii ВКМ В-2654Т, B. subtilis ВКМ В-410) – ТК поли(гликозилглицерофосфатной) природы •Структуры некоторых полимеров описаны впервые у грамположительных бактерий: 1. -4- α-[α-D-GlcpNAc-(1→3)]-D-Glcp-(1→2)-snGrо-(3-P- (ТК, B. mojavensis ВКМ В-2650Т) 2…-4)-β- D-Glcp-(1→6)-α-D-GlcpNAc-(1-P- (ДФП, B. subtilis ВКМ В-517) 3…-6)-α-D-GlcpNH3+-(1→2)-α-D-Glcp-(1-P - и/или -6)-α-D-GlcpNAc-(1→2)-α-D-Glcp-(1-P- (ДФП, B. vallismortis ВКМ B-2653T) • ЯМР-спектроскопическими методами выявлена неизвестная ранее локализация остатков О-D-аланина на тейхоевой кислоте: • Для ряда штаммов показана корреляция между уровнем сходства по нуклеотидным последовательностям 16S РНК, с одной стороны, и тейхоевыми кислотами, с другой. • Показано, что тейхоевые кислоты (набор и структура) являются хемотаксономическим признаком, который дифференцирует типовые штаммы группы «B. subtilis» на фенотипическом уровне. • В клеточных стенках B. subtilis ВКМ В-410, ВКМ В-914 и ВКМ В-519, В-518 и В-517 выявлены различные по структуре фосфатсодержащие полимеры, отличающиеся от таковых исследованных типовых штаммов группы «B. subtilis». Эти данные свидетельствует о гетерогенности штаммов B. subtilis по признаку тейхоевые кислоты. • Полученные результаты пополнили базу данных по ЯМР спектрам углеводсодержащих биополимеров. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".