тезисы
Разнообразие гликополимеров клеточных стенок актинобактерий
1, 1, 1, 2, 2, 2,
1 Биологический факультет Московского государственного университета имени , Москва
2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии имени РАН, Москва
3 Учреждение Российской академии наук Институт физиологии и биохимии
В течение многих лет на кафедре микробиологии МГУ проводятся исследования полимеров клеточных стенок большой группы микроорганизмов класса актинобактерий. Впервые показано что почти все исследованные бактерии содержат вклеточных стенках особый вид полимеров - тейхоевые кислоты 4 х типов. Развитие и совершенствование используемых химических и физико-химических методов анализа, а также расширение круга исследуемых актинобактерий, относящихся к различным подпорядкам и семействам класса Actinobacteria, не исследованных в этом отношении, позволило обнаружить в их клеточных стенках гликополимеры различных классов. Выявлены и описаны поли(гликозил-1-фосфаты), бесфосфатные гликополимеры – тейхуроновые и тейхулозоновые кислоты и полисахариды различной природы. У представителей родов Сatellatospora, Corynebacterium, Geodermatophilus, Kineosporia, Kribbella, Ratayibacter, Propionibacterium выявлены только бесфосфатные гликополимеры. Все исследованные клеточные стенки, как правило, содержат несколько гликополимеров в том числе таковые с анионными свойствами, отрищательный заряд которых определяется
органическими кислотами, входящими в их состав. Клеточные стенки различных представителей рода могут содержать полимеры одного класса, которые всегда характеризуются индивидуальными особенностями, заключающимися в локализации гликозидных связей, конфигураци гликозидных центров, наличии различных заместителей. Дальнейшие исследования компонентного состава клеточных стенок различсных родов и семейств актинобактерий, не исследованных в этом отношении (например фитопатогенов), возможно приведут к обнаружению и описанию гликополимеров новых классов. Исследование полимеров бактериальных клеточных стенок выявляет их разнообрзие, расширяет представление о биосинтетическом потенциале микроорганизмов и имеет значение для таксономии представителей класса Actinobacteria на уровне вида. Кроме того,
исследование особенностей поверхностных структур грамположительных бактерий представляют интерес для исследований в области молекулярной и клеточной биологии, экологии и эволюции микроорганизмов. Полученные результаты будут, несомненно, востребованы при аннотации полных геномов микроорганизмов. Ценность изучения структур и состава гликополимеров клеточных стенок актуальна для таксономии представителей класса Actinobacteria.
=
.
Нейтральные ПС представлены, в основном, маннанами, галактанами и галактоманнанами линейной или разветвленной структуры. Галактоза часто присутствует в фуранозной форме. Остатки сахаров – в D-конфигурации. Недавно выявлены рамноманнаны, остаток рамнозы имел как D-, так и L-конфигурацию.
=Дальнейшие исследования компонентного состава клеточных стенок бактерий тех родов и семейств, у которых ранее не были найдены тейхоевые кислоты (например, семейства Cellumonadaceae, Microbacteriaceae, Micrococcaceae и Promicromonosporaceae) могут привести к обнаружению и описанию не известных ранее структур гликополимеров, в том числе, относящихся к новым классам.
=Обнаруженные и описанные новые химические структуры полимеров расширяют представления о многообразии органического мира и биосинтетическом потенциале микроорганизмов, и представляют интерес для будущих исследований в области молекулярной и клеточной биологии, экологии, эволюции микроорганизмов. Полученные результаты будут, несомненно, востребованы при аннотации полных геномов микроорганизмов. Ценность изучения структур и состава гликополимеров клеточных стенок актуальна для таксономии представителей класса Actinobacteria.
-«»
Гликополимеры (ГП) клеточных стенок актиномицетов ковалентно связаны с пептидогликаном и играют важную роль в жизнедеятельности микроорганизма. Среди них – нейтральные и кислые полисахариды, тейхоевые, тейхуроновые и тейхулозоновые кислоты, сахар-1-фосфатные полимеры. Каждая группа ГП проявляет широкое разнообразие в природе и количестве мономеров, конфигурации и положении гликозидных связей, топологии полимера и т. д. Как правило, в клеточной стенке одновременно присутствуют несколько ГП, в том числе, различной природы. ГП (наличие, природа и особенности структуры) могут рассматрива
До недавнего времени считалось, что гликополимеры анионные полимеры клеточных стенок актинобактерий представлены в основном тейхоевыми кислотами. Развитие и использование современных химических и физико-химических методов анализа,
а также исследования отдельных представителей подпопорядков Micromonosporineae (род Actinoplanes), Kineosporiineae (род Kineosporia), Micrococcineae (роды Ratayibacter, Arthrobacter, Micrococcus), Propionibacterineae (род Kribella) позволили обнаружить в их клеточных стенках, поли(гликозил-1-фосфаты), ГФП, а также бесфосфатные гликополимеры – тейхуроновые, ТУК, и тейхулозоновые, ТУЛК, кислоты и полисахариды (ПС). У представителей родов Catellatospora,
Corynebacterium, Geodermatophilus, Kineosporia, Kribbella, Ratayibacter, Propionibacterium выявлены только бесфосфатные гликополимеры.
Все исследованные клеточные стенки, как правило, содержали несколько гликополимеров в том числе таковые с анионными свойствами, отрищательный заряд которых определялся органическими кислотами, входящими в их состав. Клеточные стенки различных
представителей одного рода могут содержать полимеры одного класса, которые всегда характеризуются индивидуальными особепнностями, заключающимися в локализации гликозидных связей,
В течении многих лет проводились исследования полимеров клеточных стенок
большой группы микрооргинизмов класса актинобактерий. Показано впервыые что почти все исследованные бактерии содержат в КС особый вид полимеров - тейхоевые кислоты 4 х типов.
До недавнего времени считалось, что гликополимеры анионные полимеры клеточных стенок актинобактерий представлены в основном тейхоевыми кислотами. Развитие и использование современных химических и физико-химических методов анализа,
а также исследования отдельных представителей подпопорядков Micromonosporineae (род Actinoplanes), Kineosporiineae (род Kineosporia), Micrococcineae (роды Ratayibacter, Arthrobacter, Micrococcus), Propionibacterineae (род Kribella) позволили обнаружить в их клеточных стенках, поли(гликозил-1-фосфаты), ГФП, а также бесфосфатные гликополимеры – тейхуроновые, ТУК, и тейхулозоновые, ТУЛК, кислоты и полисахариды, ПС, различной природы.
У представителей родов Catellatospora, Corynebacterium, Geodermatophilus, Kineosporia, Kribbella, Ratayibacter, Propionibacterium выявлены только бесфосфатные гликополимеры, в то время как большинство других изученных штаммов содержало в клеточной стенке различные сочетания ТК, ТУК, ГФП, ТУЛК и ПС разнообразных структур.
ТУК актинобактерий достаточно разнообразны. В их составе идентифицировано до десяти различных углеводных компонентов, а повторяющееся звено может содержать от двух до четырех и более моносахаридных остатков, соединенных 1→3-, 1→4- или 1→6- гликозидными связями, как с в-, так и с б-конфигурацией гликозидных центров. Уроновые кислоты представлены амино - и диаминопроизводными. Наиболее распространены амино - и диаминоманнуроновые кислоты. Кроме того, обнаружены О-ацильные и пируватные группы и N-связанные остатки L-глутаминовой кислоты.
ТУЛК содержат в коре полимера остатки производных сиаловых кислот – Kdn (3-дезокси-D-глицеро-D-галакт-нон-2-улозоновой кислоты) или Pse (N, N'_диацил-производных 5,7-диамино-3,5,7,9-тетрадезокси-L-глицеро-L-манно-нон-2-улозоновой кислоты). Основная цепь Kdn-ТУЛК может состоять из остатков Kdn или Gly→Kdn. И те, и другие остатки, в свою очередь, могут нести боковые гликозильные заместители или остатки пировиноградной кислоты. Все выявленные Pse-ТУЛК представляли собой гетерополимеры с нерегулярно чередующимися звеньями Pse и Gly→Pse, в которых Pse присутствовала в N-ацилированной по С-7 остатками 4-гидрокси или 3,4-гидроксимасляной кислоты (Bu4OH или Bu3,4OH) форме.
Анионные ПС – это гликополимеры, анионные свойства которых обеспечивают боковые остатки органических (пировиноградная, молочная) и неорганических (серная) кислот, которые не входят в основную цепь полимера.
Нейтральные ПС представлены, в основном, маннанами, галактанами и галактоманнанами линейной или разветвленной структуры. Галактоза часто присутствует в фуранозной форме. Остатки сахаров – в D-конфигурации. Недавно выявлены рамноманнаны, остаток рамнозы имел как D-, так и L-конфигурацию.
=Дальнейшие исследования компонентного состава клеточных стенок бактерий тех родов и семейств, у которых ранее не были найдены тейхоевые кислоты (например, семейства Cellumonadaceae, Microbacteriaceae, Micrococcaceae и Promicromonosporaceae) могут привести к обнаружению и описанию не известных ранее структур гликополимеров, в том числе, относящихся к новым классам.
=Обнаруженные и описанные новые химические структуры полимеров расширяют представления о многообразии органического мира и биосинтетическом потенциале микроорганизмов, и представляют интерес для будущих исследований в области молекулярной и клеточной биологии, экологии, эволюции микроорганизмов. Полученные результаты будут, несомненно, востребованы при аннотации полных геномов микроорганизмов. Ценность изучения структур и состава гликополимеров клеточных стенок актуальна для таксономии представителей класса Actinobacteria.
-«»
Гликополимеры (ГП) клеточных стенок актиномицетов ковалентно связаны с пептидогликаном и играют важную роль в жизнедеятельности микроорганизма. Среди них – нейтральные и кислые полисахариды, тейхоевые, тейхуроновые и тейхулозоновые кислоты, сахар-1-фосфатные полимеры. Каждая группа ГП проявляет широкое разнообразие в природе и количестве мономеров, конфигурации и положении гликозидных связей, топологии полимера и т. д. Как правило, в клеточной стенке одновременно присутствуют несколько ГП, в том числе, различной природы. ГП (наличие, природа и особенности структуры) могут рассматрива
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
