Заведующая лабораторией, к.б.н., вед.н.с. Леонтьевская Наталья Валерьевна

e-mail: vasilyevanv@rambler.ru

Лаборатория сформирована в самостоятельную структуру в 2005 г., ранее являлась частью отдела регуляции биохимических процессов, руководителем которого был чл.-корр. РАН И.С. Кулаев. В настоящее время руководителем лаборатории является к.б.н. Леонтьевская Наталья Валерьевна.

Научные сотрудники лаборатории

·

к.б.н., н.с.

Леонтьевская Елена Алексеевна

e-mail: ealeont@gmail.com

к.б.н., с.н.с.

Кудрякова Ирина Валерьевна

e-mail: kudryakovairina@yandex.ru

н.с.

Афошин Алексей Сергеевич

alex080686@mail.ru

Основные направления и достижения лаборатории

Исторически важным наследием лаборатории является открытие в 1975 году грамотрицательной бактерии Lysobacter sp. XL1 (сейчас Lysobacter capsici XL1). Эта бактерия обладает антимикробным действием в отношении грамположительных бактерий, дрожжей, грибов, простейших. Антимикробная активность штамма обусловлена действием комплекса секретируемых за пределы клетки бактериолитических ферментов. Бактериолитические ферменты гидролизуют основой структурный компонент клеточных стенок бактерий – пептидогликан. По специфичности действия на бактериальные пептидогликаны внеклеточные бактериолитические ферменты этой бактерии являются эндопептидазами, амидазами, мурамидазами.

Сейчас исследования в лаборатории ведутся по нескольким направлениям. В период с 2016 по 2022 гг получены новые важные результаты.

1.      Изучение продуцентов бактериолитических ферментов

Изучены условия продукции антимикробных агентов у Lysobacter capsici VKM B-2533^Т и L. gummosus 10.1.1. Проведены транскриптомные и геномные исследования этих бактерий, а также L. capsici XL1 и L. capsici XL2. Эти исследования позволили обнаружить гены как уже известных бактериолитических ферментов, так и установить гены-кандидаты новых бактериолитических ферментов.

2.      Выделение и характеристика бактериолитических ферментов Lysobacter

Из культуральной жидкости штамма VKM B-2533^Т выделено шесть бактериолитических ферментов: α-литическая протеаза, β-литическая протеаза (Blp), три бактериолитические сериновые протеазы (Serp, Serp6, Serp7) и N-ацетилглюкозаминидаза. Четыре последних не были изучены ранее. Особый интерес представляет фермент Blp, который обладает мощной литической активностью в отношении живых клеток стафилококка, включая клинический изолят Staphylococcus aureus 55 (MRSA). Это свойство определяет высокую практическую ценность Blp.

Расширена характеристика Blp L. capsici VKM B-2533^Т. Выявлена широкая субстратная специфичность Blp как в отношении белковых субстратов, так и бактериальных клеток-мишеней (Схема 1). Впервые решена пространственная структура Blp. Установлено, что Blp имеет структурные различия с ближайшим гомологом белком LasA Pseudomonas aeruginosa. Установлено, что Blp обладает более широким спектром антимикробного действия, чем LasA. Предположено, что это может быть обусловлено выявленными структурными отличиями.

Решены структуры гомологичных бактериолитических ферментов Л1 и Л5 L. capsici XL1. При наложении этих структур друг на друга у Л5 обнаружены два интересных участка, которые могут быть важны для понимания различий в субстратной специфичности этих ферментов.

Установлена интересная особенность взаимодействия бактериолитического фермента Л1 L. capsici XL1 с ингибитором сериновых протеаз AEBSF. Методами структурного и биохимического анализов показано, что часть молекул белка Л1 взаимодействует с ингибитором необратимо по известному механизму (Рисунок 1а), а другая часть – обратимо за счет формирования слабых водородных связей (Рисунок 1б). Данная работа важна для изучения в дальнейшем механизма взаимодействия бактериолитических ферментов с клеточной стенкой клеток-мишеней, который до сих пор не известен.